Parabolspigel

Vu Wikipedia
Wiesselen op: Navigatioun, sichen
Rotatiounsparabolantenn fir d'Satellittekommunikatioun; am Brennpunkt si Sender an Empfänger (bidirektionale Gebrauch am Zäitmultiplexbetrib)
Brennpunkteegeschaft vun enger Parabel
Parabolantenn als Radarantenn op engem Schëff: Sender an Empfänger am Brennpunkt fir Zäitmultiplexbetrib
Parabolantenn fir Satellittetelevisioun: nëmmen Empfang
Parabolantenn als Radioteleskop: nëmmen Empfang

E Parabolspigel huet e Rotatiounsparaboloid als Spigelfläch. Parabolspigele reflektéiere flach Wellen sou, datt s'op ee Punkt (Brennpunkt) zoulafen.

Parabolspigele funktionéiere gréisstendeels onofhängeg vum Wellentyp. D'Viraussetzung ass nëmmen, datt de Spigel grouss am Verglach zu der Wellelängt ass an d'Well vun der Uewerfläch reflektéiert gëtt. Si eegne sech fir elektromagnéitesch Welle wéi Liicht, Radar- oder Radiowellen. Och Schallwelle loosse sech mat Parabolspigelen an engem Brennpunkt konzentréieren oder vun do aus a flaacher Form ausstralen.

Parabolspigelen hu bal déiselwecht ofbildent Eegeschafte wéi Lënsen, déi awer nëmme fir Liicht geeegent sinn, well si vun anere Wellen an der Regel net duerchdronge ginn.

Brennpunkteegeschaft vu parabolesche Flächen[änneren | Quelltext änneren]

Eng Parabel léisst sech sou definéieren:

"Eng Parabel ass d'geometresch Plaz vun alle Punkte P, deenen hiren Ofstand d'selwecht zu engem speziellen feste Punkt – dem Brennpunkt F – wéi deen zu enger spezieller riichter Linn – der Leetlinn l – ass." (kuckt d'Graphik)

D'Mëttelvertikal PG ass d'Tangent vun där d'Parabel am Punkt P.[1] Si formt mat dem Stral PF an dem vertikal afalende Stral de selwechte Wénkel, spigelt de leschten also a Richtung F, dem Brennpunkt.

Aus der Parabel gëtt duerch Rotatioun ëm hir Symmetrieachs d'Rotatiounsparaboloid, d'Reflektiounsfläch vun engem Parabolspigel.

Ee klenge Beräich vun der Parabel op den zwou Säite vum Scheet A ass ongeféier e Krees. Et handelt sech ëm de Beräich vum Raumwénkel dee vum Punkt F fortgeet, dee vu sphäreschen Huelspigelen (oder Kugelspigelen) gebraucht gëtt. Sou Spigele si méi einfach ze fabrizéieren an dofir och méi bëlleg wéi Parabolspigelen. Si bëndelen afalend parallelt Liicht ongeféier och an engem Punkt. Wa si als Reflektere fir eng punktfërmeg Liichtquell fir d'Produktioun vun engem parallele Liichtbëndel agesat ginn, wierkt sech hire klengste Raumwénkel nodeeleg aus, well manner Liicht erfaasst gëtt.

Gebrauch[änneren | Quelltext änneren]

Parabolspigele gi fir den Empfank (z. B: Satellittenempfank, Spigelteleskopen) vu Wellen aus enger bestëmmter Richtung wéi och fir d'Senden (z. B. Riichtfunk, Radar) vu Wellen an eng bestëmmt Richtung agesat. Heefeg gëtt mat engem an demselwechte Parabolspigel gesent wéi och empfaangen (Zäitmultiplexmethod).

Liicht[änneren | Quelltext änneren]

An de Schäinwerfer ginn déi radial Liichtstrale vun enger punktfërmeger Liichtquell mat Parabolspigele sou reflektéiert, datt e Groussdeel vun de Strale bal parallel austrëtt.

D'Spigele vu Spigelteleskope besti bei verschiddenen Typen aus engem Parabolspigel. Si déngen dozou, dat parallelt Liicht vu Stären a vun aneren astronomeschen Observatiounsobjete souwäit ze konzentréieren, datt hir Intensitéit ausreecht, fir mam A gesinn oder an Detektere gemooss ze ginn. Dat bekanntst Beispill sinn d'Spigele vun Newton-Teleskopen mat engem am Verglach zu der Brennwäit grousse Spigel-Duerchmiesser, d. h. engem "séieren" Ëffnungsverhältnes. Vun engem Verhältnes vun zirka 8:1 un, gläiche sech e Parabolspigel an e sphäresche Spigel dee méi einfach ze fabrizéieren ass, sou staark, datt aus präisleche Grënn bei en etlechen Newton-Teleskope keng Parabolspigelen agesat ginn. Déi haut an der Groussfuerschung agesat Spigelteleskope si meeschtens Ritchey-Chrétien-Cassegrain-Teleskopen, déi hyperbolesch Spigelen hunn.

Eng aner wichteg Uwendung ass d'Bëndele vu Sonneliicht fir d'Solarenergie auszenotzen. Duerch d'Bëndele mat grousse Parabolspigele loosse sech an deenen hirem Brennpunkt héich Temperaturen erreechen. D'Energie déi domat zur Dispositioun steet ka benotzt gi fir Metaller ze schmëlzen (kuckt: Solarschmëlzuewen) oder Damp ze produzéieren (kuckt: Solarkraaftwierk). Och kleng technesch Uwendungen wéi d'Solarkacher benotzen dacks e Parabolspigel fir d'Bëndele vun der Sonnenenergie. Dee Prinzip gouf och schonn an der Antikitéit fir d'Ustieche vum Olympesche Feier agesat. Do gouf eng Fakel am Brennpunkt ugefaangen.

Radar a Radiowellen[änneren | Quelltext änneren]

Radarinstrumenter mat grousser Reechwäit gi mat Parabolspigelen ausgesrëscht, fir dem Radarstral eng gutt Riichtwierkung ze ginn.

An der Radioastronomie ginn extrem grouss Parabolspigelen aus Metall gebraucht, déi de Spigele bei Radarinstrumenter gläichen.

Bei Riichtfunkstrecke gi fir de Sender wéi och fir den Empfänger Parabolspigelen a Form vu Parabolantennen agesat. Op déi Aart a Weis ka mat vergläichswäis wéineg Sendeleeschtung eng Kommunikatiounsverbindung iwwer grouss Strecken gemaach ginn.

D'Empfangsantenne fir d'Satellittentelevisioun sinn och Parabolantennen.

Schall[änneren | Quelltext änneren]

A Flüsterraim sinn d'Maueren och bal parabolesch geformt. Doduerch ginn och lues Téin am Brennpunkt iwwer wäit Strecken ouni grouss Verloschter iwwerdroen.

E Mikrophon am Brennpunkt vun engem Parabolspigel empfänkt de Schall aus Richtung vun der Spigelachs. Stéiertéin, déi aus anere Richtunge komme ginn nëmme schwaach empfaangen. Déi Konstruktioun eegent sech z. B. als Richtmikrophon.

Literatur[änneren | Quelltext änneren]

  • Das große Buch der Technik. Verlag für Wissen und Bildung, Verlagsgruppe Bertelsmann GmbH, Gütersloh, 1972
  • Eberhard Spindlert: Das große Antennen-Buch. 11. Auflage, Franzis-Verlag GmbH, München 1987, ISBN 3-7723-8761-6.

Kuckt och[änneren | Quelltext änneren]

Saturn 01.svg Portal Astronomie

Um Spaweck[änneren | Quelltext änneren]

Commons: Parabolspiegel – Biller, Videoen oder Audiodateien

Referenzen[änneren | Quelltext änneren]

  1. Beweis fir d'Mëttelvertikal als Tangent vun der Parabel, PDF, Säit 6