Wie kann man aus einer LED einen Strahl machen?

Hallo,

Ich wollte mal wissen ob und wenn ja, wie es möglich ist, aus einem Led licht einen Strahl zu bündeln.

in Physik haben wir gelernt das lichtstrahlen mit einer Linse gebündelt werden. aber wo bekomme ich eine so kleine linse her???

die Led hat einen 3mm durchmesser.

Danke für alle Antworten

MFG D.-.

Du kannst auch ne größere Linse hohlen, wichtig ist nur der Brechungsfaktor (oder -winkel oder so ähnlich). Außerdem kannst du den Strahl nur auf eine bestimmte Entfernung bündeln (Brennpunkt), anonsten musst du die Entfernung der Linse ändern. Wozu willst du das Licht eigentlich bündeln? Willst du nen Laser bauen (das geht so nicht)?

mfg
Raber

[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]

Hallo ???,

(die Mitglieder hier mögen es, wenn jemand seinen Namen nennt) - Ich habe im Fotoladen Lupen bzw. Lesegläser von Hama gekauft, mit bis zu 80mm Durchmesser.

Du solltest wissen, dass sich nur aus punktförmgen Lichtquellen ideal dünne Srahlen machen lassen bzw. dass nur solche Quellen sich auch punktförmig bündeln lassen. Ein LED hat aber eine Ausdehnung, z. B. 3mm. Beispiel: Mit einer Linse von 500mm Brennweite (so viel hat mein großes Hama Leseglas) wirst du einen Leuchtfleck von 30mm Durchmesser in 5m Abstand bekommen, mit kürzeren Abständen/Brennweiten wird es entsprechend größer.

So wie Raber sagt: Wie einen Laser wirst Du eine LED nicht bündeln können, der hat nur eine Lichtquelle mit wenigen 10 oder 100um Ausdehnung. Und wie er ebenfalls sagt: Besser helfen kann man, wenn man keine isolierte Frage, sondern die dahinter stehen Aufgabenstellung kennt (möglichst mit allen Randbedingungen).

Grüße

Uwe

Ich wollte mal wissen ob und wenn ja, wie es möglich ist, aus
einem Led licht einen Strahl zu bündeln.

in Physik haben wir gelernt das lichtstrahlen mit einer Linse
gebündelt werden. aber wo bekomme ich eine so kleine linse
her???

die Led hat einen 3mm durchmesser.

Danke für alle Antworten

MFG D.-.

Hi,

die Led hat einen 3mm durchmesser.

naja, eigentlich hat die LED einen viel kleineren „Durchmesser“ (ist eh quadratisch). Nur wird die in unterschiedlich große Gehäuse gepackt. Diese Gehäuse gibts in diffus (milchig gefärbt) und durchsichtig (klar oder gefärbt). Natürlich auch in SMD-Bauform.

Die runden Bauformen und auch die normalen SMD-Teile haben vorne eine kleine Linse um den Strahl zu verteilen. Wenne Bock hast kannst du ja bei einer durchsichtige LED absägen dann abfeilen und mit Kunststoff-Polierpaste polieren.
Dann sollte der Strahl minimal dünn sein.

Grüße,
J~

hallo,
Ich möchte mir an meine Soft air Pistole ne 2. zielfunktion bauen.(1.=kimme und korn)
wieso geht das nicht?

die sollte so um die 10-30m weit lasern

danke
MFG djaxxn

Du kannst auch ne größere Linse hohlen, wichtig ist nur der
Brechungsfaktor (oder -winkel oder so ähnlich). Außerdem
kannst du den Strahl nur auf eine bestimmte Entfernung bündeln
(Brennpunkt), anonsten musst du die Entfernung der Linse
ändern. Wozu willst du das Licht eigentlich bündeln? Willst du
nen Laser bauen (das geht so nicht)?

hallo,
Ich möchte mir an meine Soft air Pistole ne 2. zielfunktion
bauen.(1.=kimme und korn)

Das einfachste wäre, schlicht einen Laserpointer (

Hi,

Wie gesagt, eine Linse bündelt das Licht nur auf eine bestimmte Entfernung. Wenn man jetzt beispielhaft den Linse-Led-Abstand auf 1 cm setzt, ist das Licht nur in 3 Meter entfernung gebündelt. Davor geht der Lichtkegel zusammen, dahinter auseinander.

Hier in ner ASCII-Zeichnung

-----| | \ OOOOOOOOOO /
-----|L| \\ OOOOOOO ///
-----|I| \\\ OOO /////
-----|N| \\\\ ///////
-----|S| ------|B|------
-----|E| /////// \\\\
-----| | ///// OOO \\\
-----| | /// OOOOOOO \\
-----| | / OOOOOOOOOOO \

O=„Lichtleer“
B=Brennpunkt

Wie du siehst sind die Strahlen nur im Brennpunkt (B) konzentriert, Einen roten Laser kannst du mit Linsen also nicht herstellen; dazu brauchst du eine halblichtdurchlässige Membran sodass sich die Lichtstrahlen überlagern. Wäre das durch Linsen möglich hätte man den Laser übrigends schon vor ein paar Jahrhunderten erfunden, und nicht erst um 1950!

Die beste Lösong wäre daher ein Mini-Lasermodul (aus Conrad-Katalog oder ausgeschlachteten Teilen) oder eben ein Laserpointer. Letzterer wird aber wohl etwas zu wuchtig sein, aber die einzige Möglichkeit wenn du von Elektronik keine Ahnung hast.

Außerdem ist meines Wissens nach eine Softair eh nicht so zielgenau dass ein Laserpointer beim Zielen etwas bringen würde (zu geringe Projektilgeschwindigkeit)!

mfg
Raber

ASCII-Zeichnung verbessert
so sollte es besser aussehen:

-----| | \ OOOOOOOOOO /
-----|L| \\\ OOOOOOO ///
-----|I| \\\\\ OOO /////
-----|N| \\\\\\\ ///////
-----|S| ------|B|------
-----|E| /////// \\\\\\\
-----| | ///// OOO \\\\\
-----| | /// OOOOOOO \\\
-----| | / OOOOOOOOOOO \

grüße,
J~

Hallo Uwe,

Du solltest wissen, dass sich nur aus punktförmgen
Lichtquellen ideal dünne Srahlen machen lassen bzw. dass nur
solche Quellen sich auch punktförmig bündeln lassen.

Das stimmt so nicht, auch wenn es im Alltag meistens zutrifft. Wesentlich ist, ob die Lichtquelle räumlich koheräntes Licht abstrahlt. Eine punktförmige Lichtquelle tut das per Prinzip, aber auch eine großflächige Lichtquelle kann koheräntes Licht abstrahlen (z.B. Laser).

Ein LED
hat aber eine Ausdehnung, z. B. 3mm. Beispiel: Mit einer Linse
von 500mm Brennweite (so viel hat mein großes Hama Leseglas)
wirst du einen Leuchtfleck von 30mm Durchmesser in 5m Abstand
bekommen, mit kürzeren Abständen/Brennweiten wird es
entsprechend größer.

Richtig, aber das Problem ist nicht die Ausdehnung der LED, sondern die Tatsache, das von der Kristalloberfläche inkoheräntes Licht ausgeht.

So wie Raber sagt: Wie einen Laser wirst Du eine LED nicht
bündeln können, der hat nur eine Lichtquelle mit wenigen 10
oder 100um Ausdehnung.

Das spielt keine Rolle, im Gegenteil: Die kleine Öffnung ist die Ursache für die starke beugungsbedingte Differgenz des Diodenlaserstrahles und für die Notwendigkeit einer Kollimatoroptik für einen gebündelten Strahl. Bei großer Austrittsfläche wäre der Strahl auch ohne Optik gebündelt, wie man das auch z.B. beim He-Ne-Laser kennt.

Jörg

Hallo Jörg,

Wesentlich ist, ob die Lichtquelle räumlich koheräntes Licht
abstrahlt. Eine punktförmige Lichtquelle tut das per Prinzip,
aber auch eine großflächige Lichtquelle kann koheräntes Licht
abstrahlen (z.B. Laser).

Kohärenz wird m.W. doch nur gebraucht, damit Licht interferriert. Das ist bei Linsen aber keine vorbedinung. Am Ergebnis ändert es aber nichts. Ich brauche für die Ausgangs-Anforderung entweder parallels Licht, oder von einer punktförmigen Quelle ausgehendes.

Laserlicht ist sogar noch viel mehr: Es ist
-parallel,
-polarisiert,
und weitgehend ohne Phasenverschiebung.

Während normales Licht aus einer Punktförmigen Quelle

  • aus unzähligen kleinen unabhängen Lichtstrahlen besteht, daher
  • unterschiedlich polarisiert und
  • in keiner Phasenbeziehung zueienander stehen.

Vielleicht kann man den Unterschied ganz grob auch zwischen einer Maschierenden Truppe und einem Pulk beim Marathon beobachten.

Gruß
achim

Ein LED
hat aber eine Ausdehnung, z. B. 3mm. Beispiel: Mit einer Linse
von 500mm Brennweite (so viel hat mein großes Hama Leseglas)
wirst du einen Leuchtfleck von 30mm Durchmesser in 5m Abstand
bekommen, mit kürzeren Abständen/Brennweiten wird es
entsprechend größer.

Richtig, aber das Problem ist nicht die Ausdehnung der LED,
sondern die Tatsache, das von der Kristalloberfläche
inkoheräntes Licht ausgeht.

So wie Raber sagt: Wie einen Laser wirst Du eine LED nicht
bündeln können, der hat nur eine Lichtquelle mit wenigen 10
oder 100um Ausdehnung.

Das spielt keine Rolle, im Gegenteil: Die kleine Öffnung ist
die Ursache für die starke beugungsbedingte Differgenz des
Diodenlaserstrahles und für die Notwendigkeit einer
Kollimatoroptik für einen gebündelten Strahl. Bei großer
Austrittsfläche wäre der Strahl auch ohne Optik gebündelt, wie
man das auch z.B. beim He-Ne-Laser kennt.

Jörg

Hallo Achim,

Kohärenz wird m.W. doch nur gebraucht, damit Licht
interferriert. Das ist bei Linsen aber keine vorbedinung.

Naja, wenn man Licht als Welle betrachtet, sind alle optischen Wirkungen einer Linse Inteferrenzen. Z.B. auch die Projektion eines Objektpunktes auf einen Punkt der Bildebene. Das kann aber nur funktionieren, wenn das Licht räumlich koheränt ist.

Am
Ergebnis ändert es aber nichts. Ich brauche für die
Ausgangs-Anforderung entweder parallels Licht, oder von einer
punktförmigen Quelle ausgehendes.

und solches Licht kann nur koheränt sein.

Laserlicht ist sogar noch viel mehr: Es ist
-parallel,

Nein, das ist nur ein möglicher Sonderfall und nie 100%-ig machbar. In den meisten Anwendungen ist Parallelität nicht sinnvoll.

-polarisiert,

Auch das ist zumindest bei einfachen Lasern nicht der Fall.

und weitgehend ohne Phasenverschiebung.

Das ist die Eigenschaft, die einen Laser ausmacht. Dazu kommt noch eine sehr große zeitliche Koheränz des Lichtes, die durch eine große Koheränzlänge gekennzeichnet ist.

Während normales Licht aus einer Punktförmigen Quelle

  • aus unzähligen kleinen unabhängen Lichtstrahlen besteht,
    daher
  • unterschiedlich polarisiert und
  • in keiner Phasenbeziehung zueienander stehen.

Genau das ist der weit verbreitete Irrtum. Aus einer punktförmigen Lichtquelle (D~lamda/2) kann nur räumlich koheräntes Licht abgestrahlt werden. Die Phase kann sich zwar in gewissen Zeitabständen ändern (das Licht ist dann nicht mehr zeitlich koheränt), aber zu einem bestimmten Zeitpunkt kann sich nur eine Phase pro Pol.-Ebene ausbilden.

Vielleicht kann man den Unterschied ganz grob auch zwischen
einer Maschierenden Truppe und einem Pulk beim Marathon
beobachten.

Das Beispiel ist vielleicht garnicht so schlecht: Stell’ Dir mal vor, Du läßt die Truppe beim marschieren so dicht aufrücken, daß kein Platz mehr zwischen den Leuten ist. Die Truppe kann jetzt nur noch im Gleichschritt marschieren, weil sie sich sonst gegenseitig auf die Füsse treten würde. Es ist einfach kein Platz mehr für individuelle Rhytmen.
Genauso ist auf einem kleinen Lichtpunkt kein Platz für viele unterschiedliche Phasen.

Jörg

Hallo Jörg,

ich kannte bisher den begriff „räumliche Koheränz“ nicht, und bezog mich daher auf zeitliche Koheränz. Die haben aber nichts miteinander zu tun, daher meine Verwirrung (http://de.wikipedia.org/wiki/Koh%C3%A4renz_%28Physik%29)

Danke und gruß
achim

das geht nicht weil ich nicht weiss wie ich den pointer festmachen soll.

ausserdem kann man schon recht gut zielen (mit kimme und korn auf 20m 60%)

danke
mfg
djaxxn