Springen naar inhoud

Hoe ontstaat het stralenpatroon van glare?


  • Log in om te kunnen reageren

#1

jkien

    jkien


  • >1k berichten
  • 3053 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 25 november 2012 - 14:43

Glare is dat een heldere puntvormige lichtbron eruit ziet als een lichtvlek met een stralenkrans. Het valt me 's avonds in het donker op bij koplampen van auto's en sommige straatlantaarns.

Met het blote oog zie ik een honderdtal dunne stralen rondom de puntbron. Als ik daar een foto van probeer te maken zie ik alleen de vlek, niet de vele stralen. Hoe ontstaan die stralen precies?

Bij de zon zie ik de stralenkrans niet.

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

jkien

    jkien


  • >1k berichten
  • 3053 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 29 november 2012 - 01:37

De stralen ontstaan waarschijnlijk in het oog, niet in de lucht, want ze draaien mee als ik mijn hoofd kantel en ze zijn niet zichtbaar op een foto.

Ik zie de stralenkrans 's avonds in het donker ook bij de witte led-verlichting van fietsen. De witte koplamp geeft het stralenpatroon, maar het rode achterlicht geeft een spikkelpatroon (speckle) met stippen i.p.v. strepen. Bij nader inzien is elke radiale witte streep een kleurenspectrum met een blauw begin en 2x verder weg een rood einde. Dat verklaart de radiale lijnen.

Over de zon: hoewel de stralenkrans niet zichtbaar is bij zon zelf (ook niet indien verzwakt door een donker glaasje) viel het me op dat het stralenpatroon wel duidelijk zichtbaar is bij de reflectie van de zon in een bol oppervlak, zoals de buitenkant van een auto en de achterkant van een eetlepel. De bolle spiegel verkleint de zon, zodat die meer een puntbron benadert. De diameter van de zon is 0,5°. De stralenkrans verschijnt alleen bij reflecties met kleinere diameters, zeg 0,3° en kleiner.

Het rode spikkelpatroon op het netvlies moet dan een Fraunhofer diffractiepatroon zijn dat veroorzaakt wordt door inhomogeniteiten van de ooglens. Ik vraag me nog af of het spikkelpatroon informatie geeft over de afmetingen van de inhomogeniteiten in de lens.

 

Fotografen gebruiken soms een star filter, een speciaal glaasje voor de lens dat elke puntbron verandert in een regelmatige vier- of zespuntige ster. De glare die ik bedoel is anders: minder regelmatig en veel meer punten.


#3

Schonedal

    Schonedal


  • >25 berichten
  • 33 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 30 december 2012 - 13:52

Ik zie het verschijnsel vooral als ik kijk naar een straatlantaarn met een natriumlamp, het bijzondere hierbij is dat het glarepatroon nu bestaat uit min of meer evenwijdige lijntjes.
De oorzaak zal wel liggen in het feit dat een natriumlamp monochromatisch licht verspreidt maar duidelijk is het mij niet.
Ook zie je een ander patroon als je een verre lichtbron door een vitragegordijn bekijkt, de lichtbron wordt nu opgesplitst in een rechthoekig patroon van punten die gelijkstandig zijn met de draden in het weefsel.
Dit is een diffractie patroon dat ontstaat door de loodrecht op elkaar staande draden.

#4

317070

    317070


  • >5k berichten
  • 5567 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 31 december 2012 - 00:11

Het rode spikkelpatroon op het netvlies moet dan een Fraunhofer diffractiepatroon zijn dat veroorzaakt wordt door inhomogeniteiten van de ooglens. Ik vraag me nog af of het spikkelpatroon informatie geeft over de afmetingen van de inhomogeniteiten in de lens.

Dat lijkt me niet. Tenzij het achterlicht uit een laser bestaat, is de coherentietijd van het licht veel te kort om speckle te kunnen zien. Vooraleer je constructieve en destructieve interferentie bij licht kunt zien met het blote oog, heb je een coherentie nodig die je minimaal met lasers kunt krijgen.

Geplaatste afbeelding
What it all comes down to, is that I haven't got it all figured out just yet
And I've got one hand in my pocket and the other one is giving the peace sign
-Alanis Morisette-

#5

jkien

    jkien


  • >1k berichten
  • 3053 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 31 december 2012 - 12:35

Dat lijkt me niet. Tenzij het achterlicht uit een laser bestaat, is de coherentietijd van het licht veel te kort om speckle te kunnen zien. Vooraleer je constructieve en destructieve interferentie bij licht kunt zien met het blote oog, heb je een coherentie nodig die je minimaal met lasers kunt krijgen.


Die speckle link weerspreekt je bewering: "A less familiar example of speckle is the highly magnified image of a star through imperfect optics or through the atmosphere (see speckle imaging). A speckle pattern can also be seen when sunlight is scattered by a fingernail." Sterlicht en zonlicht kunnen blijkbaar speckle opleveren, ondanks de kleine coherentielengte. Dan moet een led ook speckle kunnen opleveren: de coherentielengte is iets groter, in de orde van 10 μm.[1 (tabel 5)] Dat is thuis ook na te gaan door interferentiebanden te tellen op een zeepvlies dat verlicht wordt met een led fietsachterlichtje (min of meer als op de zeepvliesfoto's in dit topic).

Het is voorstelbaar dat inhomogeniteiten in de ooglens transparant zijn en dat ze slechts een afwijkende brekingsindex hebben. De weglengteafwijkingen die dat oplevert kunnen kleiner zijn dan die coherentielengte.

#6

jkien

    jkien


  • >1k berichten
  • 3053 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 15 april 2013 - 19:28

De glare die ik rondom een LED zie is een schijf met een diameter in de orde van 4°. Zou het niet leuk zijn als je daarmee de diameter van de verstrooiende deeltjes kon schatten? (Airy disk: d ≈ λ / sin θ).

Dat idee blijkt al lang geleden bedacht te zijn.[1] De glareschijf ('ciliary corona' genoemd door oogspecialisten) blijkt groter te worden als de lichtbron helderder wordt. Simpson constateerde dat de diameter van de zichtbare glareschijf ongeveer 8° was bij de felste lichtbron die zijn oog verdroeg, en hij trok daaruit de conclusie dat de verstrooiende deeltjes in het oog kleiner zijn dan 10 μm.

De volledige glareschijf blijkt veel groter te zijn dan de zichtbare 8° die Simpson waarnam bij zijn felste lichtbron. De kleine transparante inhomogeniteiten in de normale ooglens die het licht verstrooien zijn dus veel kleiner dan de door Simpson genoemde bovengrens. Hun diameter is in de orde van 0,7 μm. [2,3]

Het aantal van deze inhomogeniteiten per mm3 van de lens kan worden afgeleid uit de helderheid van de glare. Het is in de orde van 1000 per mm3.


glare 5.jpg

Thuis kwam ik een simpel materiaal tegen dat als voorzetfilter voor een camera de typische stralenkrans van glare oplevert: het transparante venster van sommige vensterenveloppes (BOPP). Foto 1: reflectie van de zon in de bolle achterruit van een auto, gefotografeerd zonder venster voor de cameralens; foto 2: venster horizontaal voor de lens; foto 3: venster verticaal voor de lens; foto 4: uitvergrote stralenkrans van vorige foto. De stralenkrans is duidelijk zichtbaar in 2 en 3, en de stralen vertonen kleuren. Als je het venster draait, roteert het stralenpatroon mee. De glare overstraalt de boomtakken op de voorgrond.


#7

jkien

    jkien


  • >1k berichten
  • 3053 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 30 december 2014 - 00:28

Leuk dat ciliaire corona afgelopen zondag een wetenschapsquizvraag was, maar bij de uitleg gingen ze helaas de mist in. Hun demonstratie liet in feite zien dat er lichtzuilen ontstaan door een bekrast glaasje, maar lichtzuilen zijn iets totaal anders dan ciliaire corona. Lichtzuilen ontstaan door krassen die veel groter zijn dan de golflengte van het licht, en lichtzuilen zijn daardoor niet afhankelijk van de golflengte van het licht. Een ooglens heeft geen oppervlak met kraspatronen. Lottie Hellingman redeneerde dat je "als je goed had nagedacht wist dat de stralenkrans ook door een kaars had kunnen komen of door de zon". Vermoedelijk had ze een herinnering aan de lichtzuilen van een bekrast of vettig glaasje, maar voor ciliaire corona is de zon te groot en een kaarsvlam te zwak. Dat gold ook voor de demonstratie met een matte gloeilamp op 5 meter afstand van de waarnemer, gezien door een bekrast glaasje. Op die afstand is de lichtbron te groot (0,6°) voor ciliaire corona.






0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures