Scheinwerfer

Die meisten künstlichen Lichtquellen geben ihr Licht nahezu allseitig ab. Wenn man das Licht nur in eine bestimmte Richtung aussenden möchte, dann bedient man sich eines Scheinwerfers, dessen Hauptbestandteil ein Hohlspiegel oder ein parabolischer Spiegel (Parabolspiegel) ist.

Für einfache Zwecke wird meist eine Konstruktionsform für die Scheinwerfer gewählt, die aus einem parabolischen Spiegel und der Lichtquelle selbst besteht. Man ordnet die Lichtquelle im Brennpunkt des Spiegels an. Dadurch werden die in Richtung Spiegel ausgesandten Lichtstrahlen so an dessen Oberfläche reflektiert, dass sie den Scheinwerfer als Parallelstrahlen verlassen. Allerdings werden die Strahlen, die die Lichtquelle sofort in Leuchtrichtung des Scheinwerfers verlassen haben, nicht ausgerichtet. Sie bilden ein divergierendes Lichtbündel, sodass der Scheinwerfer einen scharf begrenzten Leuchtfleck (Spot) erzeugt, der von einem hellen Lichtsaum umgeben ist. Die bekannteste Form eines solchen Scheinwerfers ist die Taschenlampe.

Etwas komplizierter gestaltet sich die Konstruktion eines Scheinwerfer mit scharf begrenztem Lichtbündel. Hier setzt man die Lichtquelle in den Mittelpunkt eines kugelförmigen Hohlspiegels. Die in Richtung Spiegel ausgesandten Lichtstrahlen werden in sich reflektiert, da ihr Einfallswinkel an der Oberfläche des Spiegels stets 0° beträgt. Alle emittierten Lichtstrahlen verlassen die Spiegelanordnung daher aus der Richtung der Lichtquelle. Bringt man vor der Lichtquelle eine Sammellinse (Kondensorlinse) so an, dass sich ihr Brennpunkt in der Lichtquelle befindet, dann werden aus allen Lichtstrahlen nach dem Verlassen der Linse Parallelstrahlen. Ein solcher Scheinwerfer erzeugt ein paralleles Lichtbündel und kann selbst in großen Entfernungen noch Gegenstände ausleuchten.

Um weit zu leuchten, sind Autoscheinwerfer so konstruiert, dass ihr Licht Eigenschaften eines parallelen Lichtbündels besitzt. Dies erreicht man auch ohne Kondensorlinsen, wenn man die Halogenlampe möglichst großflächig mit einem Spiegel ummantelt und den vorwärts gerichteten Lichtkegel dadurch stark einengt. Allerdings sollte der Rand des Scheinwerferlichtes nicht zu scharf begrenzt sein. Fußgänger oder Gegenstände würden dann nämlich unvermittelt im erleuchteten Gesichtsfeld des Fahrers auftauchen.

Zur Erzielung eines Streueffektes bedient man sich spezieller Streuscheiben, die meist gleichzeitig die eigentliche Scheinwerferkonstruktion wasserdicht abdecken. Mit zerstörten Streuscheiben sollte man aus Sicherheitsgründen bei Dunkelheit nicht mehr fahren.

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