Hallo zusammen,
wie schon richtig beschrieben, sagt eine einzelne Zahl nicht viel über die Qualität einer Spiegelfläche aus.
Vorweg sei noch erwähnt, dass die korrekte Messung von Refexionswerten sehr schwierig und stets mit gewissen Unsicherheiten behaftet ist. Eine Reflexion von >99% messtechnisch sicher nachzuweisen ist eine sportliche Aufgabe. Auch für mich nehme ich nicht in Anspruch das zu können.
Was aber recht gut geht sind Relativmessungen. Im Folgenden sind drei nicht weiter bearbeitete / verrechnete Messungen in einer Grafik aufbereitet. Die Y-Achse ist in 2%-Schritten geteilt.
1) Ein Spiegel aus Aluminium und einem Paket aus mehreren dielektrischen Schichten. Daran ist zu erkennen, dass das Messgerät prinzipiell eine "glatte", bzw. niederfrequente Kurve liefert. Alle "Wellen" (höhere Frequenzen) müssen also direkt von den Proben kommen.
2) Ein rein dielektrischer Spiegel. An den "Spitzen" kann der Spiegel mit nur einem kleinen Fehler als "100%-Spiegel" betrachtet werden. Weitere Messungen mit sehr hochreflektierenden Spiegeln für einzelne Wellenlängen zeigen, dass dies zumindest für den hier abgebildeten Wellenlängenbereich zutreffend ist. Ferner wurde eine Transmissionsmessung vorgenommen. Unter der Annahme, dass die Materialien der Spiegelschicht nicht absorbieren gilt Reflexion=100%-Transmission. Demnach würde der Spiegel an den Spitzen tatsächlich R>99,8% erreichen. Einige Reflexionstäler gehen bis max. 2% Transmission. Diesen Spiegel, bzw. die Spitzen als 100%-Referenz zu nehmen gewährleistet jedenfalls, dass der Prüfling tendenziell wohlwollend gemessen wird.
3) GSO-Zenitspiegel auf Quarzglas-Substrat. Dieser Spiegel wurde als 99%-Spiegel beworben. Der Abstand zur "warscheinlichen 100%-Linie" ist deutlich zu sehen und beträgt teilweise über 5%.
Für alle Messungen gilt: Winkel 45°, unpolarisiertes Licht, Messgerät Zeiss Specord M40
Zur Streulichtproblematik:
Dielektrische Spiegel stellen deutlich höhere Anforderungen an die Beschichtungstechnik als metallische Spiegel. Es gibt verschiedene Probleme die bei dielektrischen Spiegeln zu Streulicht führen können.
Dazu dienen wieder die drei Spiegel die wir aus den oberen Kurven schon kennen. Es gibt zwei Beleuchtungssituationen die auch leicht unterschiedliche Ergebnisse bringen, abhängig von der Ursache der Streulichtbildung.
Kontrollaufbau f. gerichtetes Licht:
Streulichtbetrachtung gerichtetes Licht
Streulichtbetrachtung diffuse Beleuchtung
v.L.n.R
1) Dielektrischer Spiegel - Breitband (Unser Spiegel für die 100%-Stützpunkte)
Die Beschichtung selbst zeigt moderates Streulicht. Mikrolöcher in der Größenordnung von <1µm wirken aber wie Punktlichtquellen und verursachen Streulicht. Der Effekt ist ähnlich wie bei einer nicht ganz auspolierten Spiegelfläche.
2) Al-Spiegel - Verursacht praktisch kein unter diesen Bedingungen sichtbares Streulicht
3) GSO-Spiegel verursacht durch eine Art Kristallbildung in der Beschichtung Streulicht. Diese "Inseln" haben eine recht regelmäßige Struktur und wirken fast wie ein optisches Gitter. Das Streulicht ist deshalb etwas Wellenlängen- und Winkelabhängig.
Für Hauptspiegel lässt sich noch ergänzen:
Die Beschichtung ist etwas einfacher als für 45° und die Einschnitte in der Reflexionskurve fallen prinziepbedingt flacher aus (Nicht unbedingt weniger tief, aber nicht so steil).
Viele Grüße,
Raphael
