Spannungen in Rohlingen

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: Stathis Kafalis</i>
<br />Eine brennende Frage, die sicher einige Spiegelschleifer, die auf verzweifelte Suche nach guten Rohlingen sind, beschäftigt:
<font size="4">Wie spannungsfrei müssen Rohlinge sein?</font id="size4">

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Gerne gebe ich meinen Senf dazu: Mir gehts wie dir. Ich hab schon manches Glas verarbeitet von dem ich überhaupt nichts wuste, auch Scheiben die vermutlich als Sichtöffnung in der chemischen Industrie benutzt wurden.
Bisher hab ich eigendlich noch nie Probleme mit der Figur gehabt. Eher mal mit der runtergezogenen Kante, wie jeder hier.
Auch die Rohlinge, die ich aus Polen bekommen habe sind alle mehr oder weniger verspannt, Adam hat mir versichert, daß mehrere davon schon zu perfekten Spiegeln verarbeitet wurden.
Vielleicht sind wir da viel zu pingelig oder was?
Grüße Martin
PS: Stathis, es wäre schön wenn man die Fotos deiner Rohlinge auch sehen könnte! M.

Die Frage ist, was passiert wenn man die Rohlinge Temperaturunterschieden aussetzt. Am besten die Umgebung erwärmen bzw. abkühlen und dann noch mal Focaulttest machen. Wenn dann die Sphäre immer noch schön knallig ist, braucht man sich bestimmt keine Gedanken zu machen.
Oder mit einem Lüfter hinten auf die Mitte blasen und schauen was passiert. Dies wäre ja ein realistischer Anwendungsfall.
Gruß Jörg

Ich seh sie

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: Melchior vorm Walde</i>
<br />Ich seh sie
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Ich auch! Sagt leider nix quantitatives zur Eignung als Parabolspiegel.
Vor vielen Jahren wollte ich mal ein 150 mm Schauglas parabolisieren. Das ging einfach nicht, weil thermisch vergütet im Sinne erhöhter Druckfestigkeit zur Anwendung in Druckbehältern.
Gruß Kurt

hmmmm
Spannungsbilder kenne ich anders. Ich weiß zwar nicht was das sonst sein soll, aber es sieht nicht nach Spannungen aus.

im Übrigen: Die Spannungstestmethode läßt sich verfeinern undem man direkt hinter dem Rohling eine Mattscheibe oder wurchscheinendes weißes (seiden-)Papier spannt. Das sorgt für eine bessere Ausleuchtung des Rohlings.

Viele Grüße
Raphael

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: Stathis Kafalis</i>
<br />Ich sehe sie. Warum du nicht? Sehen sie die anderen auch nicht?
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Ich benutze sonst Netscape 4.7, da sieht man sie nicht. Jetzt mit Bill Gates Explorer seh ich sie auch: Ich mag den Explorer nicht, wieso werde ich immer wieder dazu gezwungen ihn doch zu benutzen?
Grüße Martin

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: Stathis Kafalis</i>
<br />
Hier ein Polfilter Stress Test Bild eines alten 12" Rohlings aus wahrscheinlich Borosilikatglas (spz. Gewicht ist 2,25 g/cm^3) unbekannter Herkunft
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Das sieht nach Schlieren aus. Bei Stress sieht man ein komplettes schwarzes Kreuz, oder aber wenigstens ein Teil eines Kreuzes.
Grüße Martin

hallo Stathis
bist du dir sicher das du mit dieser Versuchsanordnung innere Spannungen nachweisen kannst?
Meiner Meinung kann man damit nur Gefügeunterschiede im Material ( unterschiedliche Ausrichtung von Molekülen ) nachweisen, aber keine inneren Spannungen. Spannungen misst man normalerweise durch Interferenz von zwei planparallelen Seiten. Durch die Spannung verformt sich der Rohling und dadurch gibt es Wellenfrontfehler.
Und wie Marty schon richtig gesagt hat, gibt es durch die inneren Spannungen eine Auslöschung des polarisierten lichts dadurch, das die inneren moleküle sich nach den Spannungen ausrichten, und dadurch eine Verdrehung der Polarisierung zustande kommt.
Deshalb würde ich sagen das beide Rohlinge keine Spannungen haben, wobei der zweite sehr homogen ist, der erste eher nicht, ( vielleicht recycling Glas
Aber der 2,5 m Spiegel auf dem Mount Wilson ist auch aus grünem Flaschenglas.

Sobald mein Schleiftisch fertig ist, versuch ich auch mal ein paar Stress Fotos zu machen.

Gruß Bernd

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: Marty</i>
Ich benutze sonst Netscape 4.7, da sieht man sie nicht. Jetzt mit Bill Gates Explorer seh ich sie auch: Ich mag den Explorer nicht, wieso werde ich immer wieder dazu gezwungen ihn doch zu benutzen?
Grüße Martin
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Mit dem Mozilla sehe ich sie auch. Vielleicht wäre der dann auch was für Dich, zumal es ihn kostenlos gibt und er sich genauso bedient wie Netscape 4.7 (mit Classic Theme).

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Die Methode an sich geht also. Ich glaube jatzt aber langsam, dass das oben doch keine Spannungen sind, sondern Schlieren (wenn Raphael schon zweifelt, muss da was dran sein). Spannungen müssten doch sich dunkel abheben, oder?

p.s.
Wo kriegt man eine große Polfilterfolie her? (so 50x50 cm wäre schön)<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Danke, aber sooooo fitt bin ich da nun auch wieder nicht - hab mir das halt mal nen halben Tag lang von nem Profi erklären lassen.

Ja, die Methode funzt und wenn man ein sog. Lambda/4 Plättchen hat kann man die Spannungen sogar ausmesen und sie in dem gängigen Wert (Gangunterschied in nm pro cm Glasweg) angeben. Hat man lediglich polarisiertes Licht und einen Polfilter kann man zumindest prüfen ob Spannungen vorhanden sind oder nicht und grob abschätzen wie stark das ganze ist - aber nicht quantifizieren.
Das mit der Schraupzwinge war ne gute Idee :)was sicher auch gut kommt ist wennt das Teil "verbiegst".
Wie oben schon beschrieben - Du brauchst gar keinen so großen Polfilter - eine Mattscheibe die mit polarisiertem Licht bestrahlt wird reicht! Ideal wäre eine 400er mattierte Platte. Wennst die Mattscheibe aus Platzgründen lieber zum zusammenrollen hast besorg' Dir weißes Seidenpapier, das geht auch. Nun die Mattscheibe von hinten mit polarisiertem Licht bestrahlen (matte seite zum Prüfling gewandt). Ideal wäre ein starker Laserpointer aus dem die Optik entfernt wurde, denn jede Optik die zwischen Lichtquelle und Analysator (zweiter Polfilter) steht geht in die Messung mit ein. Von daher wäre es gut die mattierte Glasplatte dünn zu halten oder eben mit Seidenpapier zu arbeiten. Versuch' das mal! Leider hab ich keine Diggicam, sonst würde ich meinen Aufbau mal abknippsen.

Ich denke, daß das im ersten Bild keine Spannungen sind weil die hellen Linien einen untypischen Verlauf haben und viel zu scharf abgegrenzt sind. Wie Du an dem Test mit der Schraubzwingegesehen hast sind Spannungen eher was diffuses und langsam verlaufendes.
Wenn ein Glasblock innere Spannungen hat erkennt man das meist an zwei farbigen (oder andersfarigen) Bögen die sich gegenüber liegen. Sind die Spannungen dehr groß können sich die Bögen berühren und die von Martin angesprochene Kreuzstruktur ergeben. Noch mehr Spannungen führen zu "inneinander geschachtelten Bögen" *g*

Viele Spaß und die verspannten Rohlinge nur zum Spannungsprüfen vünscht Raphael

Hallo Astrotreffler,

ich bin der Meinung, das Rohlinge für die Herstellung von Spiegeln so spannungsfrei wie nur möglich sein sollten.
Ein zylindrischer Körper aus Glas, der innere Spannungen hat, wird unter dem Einfluß dieser Spannungen eine bestimmte Form annehmen. Die Spannungen verteilen sich im gesamten Rohling, wobei diese Verteilung und die Stärke der Verspannungen in aller Regel nicht homogen sein wird.
Wenn man nun von einem solchen zylindrischen Körper auf einer Seite Material entfernt (Einbringen der Kurve), verändert man 1.) die Verteilung der Spannungen, weil man mit dem Glas auch die darin enthaltenen Spannungen entfernt, und 2.) ändert sich das Widerstandsmoment des Rohlings. Da Glas ein amorpher Stoff ist und kein elastisches Verhalten wie z.B. Metall hat, halte ich es für möglich, das sich diese Spannungen im Laufe der Zeit durch Fließvorgänge abbauen. Auch der Einfluß wechselnder Temperaturen spielt hier eine Rolle. Damit einher geht dann eine Änderung der Form, bei Riekher (Fernrohre und ihre Meister) ist so was beschrieben, die genaue Stelle fällt mir im Moment leider nicht ein. Bei den Toleranzen, mit denen wir es zu tun haben, spielen schon kleinste Einflüsse eine Rolle, und deshalb kommt mir kein Rohling ins Haus, der nicht wenigstens feingekühlt ist.

Gruß Ulli

Hallo Stathis !

Nun bin ich wieder zu Hause und habe deine Bilder zur Spannungsprüfung gesehen.
Bei deinen ersten Bildern wäre die Spannung nur im überbelichteten Teil zu sehen.
Alles andere sind nur Schlieren, die durch Brechung und auch durch Reflexion sichtbar geworden sind.
Auch bei deinen Bildern von heute sind die Schlieren durch reflexion sichtbar geworden.
Da das reflektierte Licht polarisiert ist konnten sie auch beim Drehen deines Filters verschwinden und wieder kommen.
Aber Spannungen zeigen sich farbig wie ich nun an den Bildern zeigen kann.
Schön dass du schon so einen großen Filter bekommen hast und auch diese Methode ist gut, aber für große Flächen gibt es eine ganz einfache Methode.
Man verwendet eine möglichst glatt beschichtete Spaanplatte mit dunkler Farbe, oder man lackiert sie schwarz, damit man einen dunklen Hintergrund hat.
Man nützt sie als großflächigen Polarisator mit der Polarisation durch reflexion.
Als Analysator genügt sogar schon eine Scheibe einer Polarisationssonnenbrille.
Stellt man die Platte ins Freie und schaut mit der Polarisationsbrille etwa im Winkel von 45°
darauf und dreht sie so weit bis die Platte dunkel wird und sucht den Winkel wo sie am dunkelsten ist, dann hat man die optimale Stellung gefunden.
Hält man dann den Prüflig dazwischen dann verändert er das Bild in Farben, wenn er eine Spannung hat.
Bei meinem Beispiel konnte ich sogar meinen Terassentisch dazu verwenden.

Der Terassentisch mit dem Aufbau noch ohne Analysatotor.

Jetzt mit einen Polarsisationssonnenbrillenglas als Analysator.
Der Tisch ist dunkler geworden. Man erkennt es am überhellen Rasen dahinter.
Das Dreieck und die Duranscheibe zeigen keine Spannung, während das Druckgusslineal sogar sehr starke Spannung zeigt und die Einspritzstelle erkennen läßt.

Habe die rechte Seite mit einen Gasfeuerzeug 5 Sekunden lang angewärmt. Weil die Spannung radial ist zeigt sie eine Kreuzform.

Hier habe ich den Rand angewärmt. Man sieht deutlich dass der Spannungsverlauf anders ist.

Hier habe ich den Analysator auf 0° gestellt. sehr Starke Spannungen kann man sogar noch dort sehen.

Überprüfen der Anlage ohne Objekt.
Wenn Keine Spannung vorhanden ist wird die Fläche dunkel und man sieht ein sehr großes dickes Kreuz über die ganze Fläche.
Ähnlich wie das wo ich die Fläche angewärmt habe, aber mit schwachen Kontrast.
Das gilt auch als Nullstelle und erst wenn der Prüfling dieses Kreuz verändert, dann hat er eine Spannung.
Bei meinen Beispiel ist dieses Kreuz so groß und verlaufend dass es gar nicht auffällt.
Jetzt wünsche ich dir viel Vergnügen bei deinen weiteren Versuchen.

Gruß
Alois

Hallo Alois,

toller Beitrag zum Thema ! Ich schätze, das derzeit alle Besitzer potentiell verspannter Rohlinge nach dunkel beschichteten Terassentischen in der Nachbarschaft suchen, um Deine Versuche nachzuvollziehen (mich eingeschlossen).
Wie kommt das Phänomen der "Reflektions- Polarisation" zustande ?
Muß die Fläche (in diesem Fall der Tisch) besonders beschaffen sein oder genügt einfach nur dunkel und reflektiv ?

Gruß Ulli

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Wie kommt das Phänomen der "Reflektions- Polarisation" zustande ?
Muß die Fläche (in diesem Fall der Tisch) besonders beschaffen sein oder genügt einfach nur dunkel und reflektiv ?

<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Hallo Ulli,
bei glatten Glas und Kunststoff- Flächen ist das refektierte Licht dann vollständig polarisiert, wenn der reflektierte Strahl senkrecht auf dem in das Medium gebrochenen Strahl steht. Ist so, weil Physik[8D]. Der Einfallswinkel = Reflexionswinkel ist abhängig vom Brechungsindex des Materials. Bei Glas sind es 57°. Bei ungefähr 45° ist aber der Polarisationsgrad noch sehr hoch. Daher muss die glatte Fläche nicht exakt eben sein. Die genauere Erklärung findet man u. a. bei Hecht "Optik" Kap. 4.6.2 "Die Fresnelschen Gleichungen".
Wenn die reflektierende Fläche schwarz ist, verhindert das weitgehend Fremdlicht, die z. B. durch eine transparente Glasplatte einstrahlen könnte. Alois´s Trick müsste auch funktionieren, wenn man die Rückseite einer Glasplatte schwarz lackiert und die glatte Vorderseite anstelle der Tischplatte nutzt.
Gruß Kurt

Hallo Ulli !

Danke.
Es ist schon toll, was die Kirschen und Tische in der Nachbarschaft alles können.
Optik ist ja soooo vielseitig und Fantasie anregend. Das kann noch spannend werden.
Jetzt ist gerade die richtige Zeit dazu und meine Optik schaut zeitweise auch auf die Kirschen beim Nachbar. Es dauert nicht mehr lange, dann werde ich meinen Raumgreifer aktivieren.
Nun zur Sache.
Die Polarisation durch Brechung folgt nach dem prevsterschen Brechungsgesetz
tg i = n Bei diesen Einfallswinkel bilden der gebrochene und der reflektierte Strahl einen
rechten Winkel.. Dabei wird die Lichtwelle in zwei Schwingungsebenen aufgeteilt und der gebrochene Strahl hat bei dieser Stellung das Optimum der senkrechten Schwingungen und der reflektierte Strahl das Optimum der wagrechten Schwingungen.
An die reflektierende Fläche sind nicht hohe Bedingungen gestellt weil der Einfallswinkel sehr großen Spielraum hat. Nur rau darf sie nicht sein. Eine glatt beschichtete Faserplatte schwarz glänzend lackiert ist sogar besser als mein Terassentisch und am besten ist eine auf der Rückseite schwarz lackierte Fensterscheibe. Da hat man die volle Wirkung der ersten Fläche.
Es genügt also, dunkel reflektiv und brechend. Beim Lack wird der gebrochene Strahl absorbiert, darum fällt er nicht auf.

Also viel Spaß mit der sommerlichen Optik.
Gruß Alois

Hallo Alois, Hallo Kurt,

ich beneide Euch physikalisch Kundige und Denkende in Momenten wie diesem immer wieder: wir alle sehen etwas, aber Ihr könnt es mit zwei, drei Sätzen erklären.
Dem gemeinen Spiegelschleifer eröffnet Alois´ Methode eine einfache und kostengünstige Möglichkeit, einen Rohling auf innere Spannungen zu prüfen.
Interessant finde ich die historische Parallele: Große Refraktoren (und großen Durchlicht- Polfilter) scheinen großen Spiegeln und großen Polarisations- Reflektoren (Terassentischen) gegenüber irgendwie im Nachteil zu sein...

Gruß Ulli