Geblitzt, Fritz! (2. Akt)

04 Aug, 2012 by Admin

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Klar, simple Sache: Blitz an, Bewegung eingefroren. Aber wie gut wird eine Bewegung eingefroren?

Ich habe einen Sunon Ub5u3-10 Miniaturlüfter (30x30x3mm, 5V, 9500 rpm) durch ein Mikroskop bei 5 facher Vergrößerung mit dem Metz 48 AF-1 O Blitz im Durchlicht fotografiert. Durchlicht heisst, dass das Licht von unten durch den Lüfter fällt, die Beleuchtung ist so (im Vergleich zu einem Blitz von der Seite) besonders gleichmäßig.

Wie schnell der Blitz blitzt habe ich ausprobiert: Wie schnell ist mein Blitz, Fritz?

Weiter unten folgen direkt die Fotos vom Lüfter mit Blitz, aber erstmal muss ich ausrechnen, wie schnell so ein Rotorflügel überhaupt ist!

[latexpage]
Der Radius des Ventilatorflügels ist 9,31 mm. Macht einen Umfang

\[
U=2\pi r=58,5mm
\]

Ich habe 9600 $min^{-1}$ Umdrehungen gemessen, für die Bahngeschwindigkeit ergibt sich also erstmal

\[
v=U f = 58,5mm \cdot 9600 min^{-1} = 562 m min^{-1} = 33,7 km/h
\]

kein schlechtes Tempo für den Kleinen!

Für das Photo fehlt aber noch ein Schritt! Denn das Photo erfolgt mit 5facher Vergrößerung durch das Mikroskop, nach dem Mikroskop-Objektiv kommt in meiner Anordnung direkt der Sensor, keine weitere Optik dazwischen, ich kann also mit Vergrößerung $V=5$ einfach rechnen:

\[
v_{Chip}=v V = 33,7 km s^{-1} \cdot 5 = 33,7 km h^{-1} \cdot 5 = 169 km/h
\]

Die Herausforderung für den Blitz im 2. Foto lautet also: Kann man 169 km/h mit 1/20000 s Blitz ordentlich einfrieren.

Im dritten Bild werden wir dann sehen, was mit HSS-Blitzen bei 1/4000 s Belichtungszeit (und Blitzsynchronzeit) passiert.

[tab1]

Erstmal ein Probephoto. So scharf ist der Lüfter, wenn sich nichts bewegt.
[/tab1]

[tab2]

Na ja, scharf geht auch irgendwie anders, mehr ist also nicht rauszuholen. Klassischer Xenon-Photoblitz bedeutet also, auch bei minimaler Blitzdauer, dass lange vor 170 km/h Schicht ist.
[/tab2]

[tab3]

Ja und was ist hier passiert? Man sieht drei Lamellen-Bilder mit der Unschärfe wie im anderen Bild abgebildet. Das ist interessant! Mit 1/4000 s müsste man eigentlich die Lüfterlamelle extrem unscharf über das ganze Bilder verschmiert sehen, durch die sehr kurzen Stroboskopblitze während dieser Zeit ist die Wanderung der Lamelle durch das Bild in drei Schnappschüssen festgehalten worden.
[/tab3]