DE102008009574A1 - Verfahren und Vorrichtung zur der Bestimmung der Brechzahl (des Brechungsindexes) von transparenten Kugeln und Perlen (z. B. aus Glas u. Ä.) aus dem Reflexionswinkel - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur der Bestimmung der Brechzahl (des Brechungsindexes) von transparenten Kugeln und Perlen (z. B. aus Glas u. Ä.) aus dem Reflexionswinkel Download PDF

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Abstract

Verfahren zur Bestimmung der Brechzahl von transparenten Kugeln und Perlen durch Messung des Reflexionswinkels,
umfassend
– eine kleine, näherungsweise punktförmige Lichtquelle (1),
– die einen Lichtstrahl auf eine in einem Aufnahmebehältnis befindliche geringe Probenmenge der zu bestimmenden Kugeln bzw. Perlen aussendet und einen Lichtreflex als einen Punkt aus dem Reflexbogen erzeugt,
– gegeneinander bewegen des Sensors und/oder der Lichtquelle solange, bis der Sensor diesen Reflex anzeigt,
– wobei der Winkel α als der Winkel zwischen Lichtquelle, Perlen als Reflektor und Sensor gemessen bzw. aus deren Position zueinander bestimmt wird und aus diesem Winkel die Brechzahl ermittelt wird.

Description

  • Einleitung und Problemstellung
  • Die Brechzahl von Glasperlen (Reflexperlen) ist in der Straßenmarkierung und bei vertikalen Schildern von entscheidender Bedeutung für die Höhe der Retroreflexion (die Reflexion zurück zur Lichtquelle).
  • Die DIN EN 1423 (Nachstreumittel) gibt deshalb Mindestwerte für die Brechzahlen n je nach Klassen vor:
    Klasse A: n ≥ 1,5
    Klasse B: n ≥ 1,7
    Klasse C: n ≥ 1,9
  • Während bei größern geometrischen Körpern mit ebenen Oberflächen die Brechzahl direkt aus dem Brechungsgesetz aus der Ablenkung des Lichtstrahls beim Passieren der Grenzfläche ermittelt werden kann, ist das bei Kugeln oder kleinen Perlen schwieriger bis unmöglich. Die übliche Methode zur Bestimmung der Brechzahl ist hier, die Perlen in Flüssigkeiten bekannter Brechzahl zu tauchen. Je geringer der Unterschied zwischen den Brechzahlen von Perlen und Flüssigkeit desto dünner erscheinen die Umrisse der Perlen, bis man sie kaum noch erkennt. Unter dem Mikroskop kann nun anhand bestimmter Beugungserscheinungen unterschieden werden, ob die Brechzahlen der eingetauchten Körper etwas größer oder etwas kleiner als die der Flüssigkeit sind.
  • Dieses herkömmliche Verfahren hat jedoch einige, auch prinzipielle Nachteile:
  • 1. Nur diskrete Werte
  • Da immer eine begrenzte Anzahl von Prüfflüssigkeiten zur Verfügung steht, ist es nur möglich, die Brechzahl der Perlen zwischen zwei Werten einzugrenzen. Zum Beispiel nennt die EN 1423 als Prüfflüssigkeit 1-Bromnaphthalin mit n = 1,658 und Dijodmethan mit n = 1,755. Für Perlen mit n = 1,71 kann so nicht sicher entschieden werden, ob sie die Anforderung für die Klasse B erfüllen.
  • 2. Messbereich eingeschränkt
  • Es sind kaum Flüssigkeiten für die Prüfung von Brechzahlen für Klasse C (n ≥ 1,9) oder über 2 bekannt. Das heißt, in der aktuellen DIN EN 1423 stehen Anforderungen, deren Einhaltung eventuell nicht geprüft werden kann.
  • 3. Begrenzte Haltbarkeit und zusätzlicher Prüfaufwand
  • Die Flüssigkeiten müssen als Prüfmittel selbst ständig kontrolliert werden, da sich ihre Brechzahlen infolge Lichtempfindlichkeit, Zersetzung, Hygroskopie etc. verändern können. Zum Beispiel wäre es möglich, mit Oleum und konz. Schwefelsäure eine Flüssigkeit mit etwa n = 1,8 herzustellen. Diese Brechzahl müsste jedoch direkt vor der Prüfung der Perlen gemessen werden, da sich die Schwefelsäure sehr schnell mit Wasser verdünnt.
  • 4. Gefährlichkeit der Prüfmittel
  • Die Flüssigkeiten sind teilweise gefährlich wie z. B. Schwefelsäure (ätzend) oder Dijodmethan (giftig, krebserzeugend K3). Andere Flüssigkeiten mit sehr hohen Brechzahlen enthalten Arsen. Je höher die Brechzahlen, desto exotischer, unbeständiger und gefährlicher sind im allgemeinen die Substanzen sein. Der Umgang erfordert besondere Vorsicht.
  • Lösung
  • Mit dem folgend dargestellten Verfahren ist es möglich, ohne Hilfsflüssigkeit die Brechzahlen von transparenten Perlen bis ca. n = 1,8, mit der Hilfsflüssigkeit Wasser bis ca. n = 2,4 konti nuierlich zu bestimmen. Die Messung noch höherer Brechzahlen ist mit weiteren Hilfsflüssigkeiten möglich.
  • Prinzip:
  • Die Messung der Brechzahl beruht auf der Messung des Öffnungswinkels eines Reflexionskreises.
  • Wie Wassertröpfchen im parallel einfallenden Sonnenlicht erzeugen auch viele andere fein verteilte transparente Perlen einen „Regenbogen", einen Reflexionskreis. Hierbei interessiert nun nicht die Dispersion (die Aufspaltung in die Regenbogenfarben) sondern der Öffnungswinkel des Kreises. (Ein Material ohne Dispersion bzw. eine monochromatische Lichtquelle würde anstelle des bunten Regenbogens einen hellen Reflexionsring erzeugen).
  • Der Strahlengang in der Perle ist wie folgt: Eintritt in die Perle mit Brechung nach dem Brechungsgesetz, symmetrische Reflexion an der Rückwand der Perle und Austritt des Strahls mit erneuter Brechung (siehe Bild 1 für einen Wassertropfen)
  • Der Öffnungswinkel α dieses „Regenbogens" ist direkt mit der Brechzahl n der Perlen verbunden über folgende Beziehung:
    Figure 00020001
    (Der Öffnungswinkel des echten Regenbogens (n = 1,33) beträgt ca. 42°.)
  • Bild 2 zeigt den Reflexionswinkel α in Abhängigkeit von der Brechzahl n gemäß Gleichung (1).
  • Der Reflexionsring entsteht, weil dort der Winkel α zwischen einfallendem und austretendem Lichtstrahl maximal ist. In diesem Winkel wird besonders viel Licht reflektiert. Gleichung (1) gibt den maximalen Reflexionswinkel bei gegebener Brechzahl an. Dieser liegt im „Regenbogen" außen d. h. es ist der rote Rand ausschlaggebend.
  • Um das Verfahren unabhängig vom parallelen Sonnenlicht zu machen und die Menge der benötigten Perlen zu reduzieren, kann man mit einer kleinen (näherungsweise punktförmigen) Lichtquelle und einer geringen Menge (ca. 0,1 g) Perlen einen Punkt aus dem Reflexbogen, eine Lichtreflexion, erzeugen, welche durch einen Sensor empfangen wird. Bild 3 zeigt die Prinzipskizze. Von der Lichtquelle Q geht ein Lichtstrahl zu den Perlen im Probenhalter P, wird reflektiert und im Sensor S detektiert. Zur Messung wird der Sensor (oder die Lampe) so lange waagerecht oder auf einer Kreisbahn verschoben, der Sensor die Reflexion sieht. Der Winkel α ist dann der Winkel zwischen Lichtquelle, Perlen, die den Reflex zeigen und Sensor. Aus diesem Winkel wird gemäß Gleichung (1) die Brechzahl ermittelt.
  • In Bild 2 sieht man, dass der Winkel α Null wird bei n = 2. Dann schrumpft der Reflexionsring (theoretisch) auf einen Punkt zusammen, eine Messung der Brechzahl ist dann nicht mehr möglich. Bei noch größeren Brechzahlen erzeugt Gleichung (1) nur noch imaginäre Sinus. Tatsächlich kann der Ring wohl nur bis zu einer Brechzahl von etwa 1,8 ausgewertet werden, darüber wird der Winkel zu klein.
  • Es lassen sich jedoch die optischen Verhältnisse leicht so anpassen, dass auch Brechzahlen über 2 bestimmt werden können z. B. durch Installation der Anordnung unter Wasser. Gleichung (1) behält ihre Gültigkeit in anderen Medien als Luft, wenn anstelle der Brechzahl der Perle das Verhältnis n(Perle)/n(Medium) eingesetzt wird (n(Luft) = 1). Es braucht dabei nicht die ganze Anordnung unter Wasser getaucht zu werden sondern nur die Perlen z. B. in einem Uhrglas (Bild 3). Dabei muss berücksichtigt werden, dass der gemessene Öffnungswinkel beim Passieren der Wasseroberfläche entsprechend dem Brechungsgesetz vergrößert ist.
  • Mit Eintauchen der Perlen in Wasser (n = 1,33) können Brechzahlen bis ca. 2,4 gemessen werden.
  • Genauigkeit des Verfahrens
  • Die Genauigkeit der Winkelmessung ist durch die geometrische Anordnung gegeben. Bei der Auffindung des Lichtreflexes beträgt die Unsicherheit bezüglich des Raumwinkels etwa 0,5°, dementsprechend kann die Brechzahl in der zweiten Nachkommastelle auf etwa ±0,005 bestimmt werden. Mit dem Verfahren wurden Brechzahlen von 1,51–2,40 gemessen. Dabei gab es Abweichungen von auf andere Weise (s. o.) gemessenen Werten von ca. 1 in der zweiten Nachkommastelle. Da keine näheren Informationen darüber vorliegen, wie diese Werte erhalten wurden, kann ein Methodenvergleich aufgrund dieser wenigen Vergleichsmessungen nicht angestellt werden. Die Genauigkeit hängt auch von der Breite der gemessenen Reflexion ab.
  • Praktische Anwendung des Verfahrens während der Markierung
  • Im parallelen Sonnenlicht kann die Brechzahl auch direkt fotografisch mit einer Digitalkamera gemessen werden, nachdem der durch am Boden verstreute Perlen erzeugte Reflexionsbogen fotografiert wurde. Einer Länge auf dem Kamerabildschirm entspricht bei bekannter Brennweite direkt ein Raumwinkel. Fertigt sich man nun eine Skala an, welche die aus dieser dem Raumwinkel entsprechenden Länge gemäß Gleichung 1 bzw. Bild 3 ermittelte Brechzahl anzeigt, kann letztere direkt auf dem Bildschirm abgelesen werden. Bild 4 zeigt eine Prinzipskizze. Darin ist der Bildschirm einer Digitalkamera, zwei gegenüberliegende Ausschnitte des Reflexionsbogens (R) sowie die angelegte Skala (S) dargestellt.
  • Die Beziehung (1) wurde mit den Mitteln der geometrischen Optik schon 1637 von Descartes gefunden und gibt den maximalen Reflexionswinkel an. Eine genauere, wellenoptische Betrachtung stammt von Airy, Trans. Camb. Philos. Soc. 6, 141 (1838), welcher eine Intensitätsverteilung der Reflexion entwickelt, deren größtes Maximum bei etwas kleineren Winkeln als dem Maximalwinkel α liegt. Siehe auch T. Yamaguchi, Applied Optics Vol. 14, No. 5, 1111–1115 (1975), wo auf eventuelle Messfehler durch Reflexionsverbreiterung eingegangen wird. Die Breite der Reflexion hängt von der Ausdehnung der Lichtquelle, der Brechzahl n, dem Durchmesser der Perlen, mithin auch vom Großenspektrum und natürlich der Rundheit der Perlen ab. Soll die Größenverteilung bzw. die Verteilung im Grad der Rundheit der Perlen berücksichtigt werden liefe das auf eine Faltung der Airyschen Intensitätsverteilung für die Hauptreflexion hinaus. Durch diese Verbreiterung der Hauptreflexion kann die Brechzahl etwas zu gering gemessen werden, wenn man den äußeren Rand der Reflexion wertet. Eine Intensitätsverteilung mit Haupt- und Nebenmaxima, wie sie sich aus der Airyschen Theorie ergibt, konnte bei den verwendeten Nachstreumitteln, die üblicherweise eine beachtliche Streuung bezüglich Rundheit und Durchmesser aufweisen, bisher nicht beobachtet werden.
  • Sehr wohl kann jedoch eine starke, scharfe Reflexion ein Hinweis auf Homogenität, Rundheit und gute Transparenz der Reflexperlen sein.
  • Beispiele für die Ausgestaltung
  • 1. siehe auch Bild 4 in der Beschreibung
  • Unter einer punktförmigen Lichtquelle befindet sich ein Probenhalter mit den zu prüfenden Perlen, z. B. ein Uhrglas. Oberhalb der Probe, neben der Lichtquelle befindet sich ein Sensor, welcher den Lichtreflex anzeigt. Sensor und/oder Lichtquelle werden nun solange gegeneinander bewegt, bis der Sensor einen Reflex anzeigt. Der Winkel zwischen dem Strahl von der Lampe zur Probe und dem von der Probe zum Sensor ist der gesuchte Winkel. Der Lichtreflex wird daran erkannt, dass er bei einem leicht größeren Winkel rötlich erscheint, beim geringen Zueinenderbewegen von Lichtquelle und Sensor über gelblich ins Bläuliche wechselt. Gemessen wird der Winkel bei rötlichem Reflex.
  • Aus dem Abstand der Verbindungslinie zwischen Sensor und Lichtquelle und Ihrem Abstand zu den Perlen kann der Winkel leicht berechnet werden. Sensor und Lichtquelle können z. B. auf einer waagerechten Schiene über eine Schnur und zwei Umlenkrollen an deren beiden Enden so miteinander verbunden sein, das sich beim Zu- oder Auseinanderbewegen stets ein gleichschenkliges Dreieck mit der Spitze bei der Probe bildet. Die Schenkel sind die Strahlen zur und von der Probe, die dritte Seite ist die Verbindung zwischen Sensor und Lampe.
  • Diese Apparatur kann manuell bewegt werden, wobei als Sensor auch das Auge geeignet ist, oder die Verschiebung auf der Verbindungsschiene erfolgt durch einen Servomotor z. B. an einer der Umlenkrollen und ein farbempfindlicher Sensor ermittelt den Übergang von Blau zu Rot und regelt diese Bewegung. Auf der Verbindungsschiene kann direkt der Winkel eingetragen sein, oder die Positionen von Lampe und Sensor werden elektronisch weitergebeben und daraus der Winkel berechnet. Aus dem Winkel folgt wiederum die Brechzahl.
  • 1a.
  • Bei einer Montage von Lampe und Sensor auf einer kreisförmigen Schiene, in derem Mittelpunkt sich die Probe befindet, können Lampen und Sensoren verwendet werden, die immer auf die Probe gerichtet sind. Der Winkel kann direkt abgelesen werden.
  • 2. Siehe Bild 5 in der Beschreibung
  • In der Praxis, z. B. für Markierungsperlen auf der Straße kann die Brechzahl auch direkt im Sonnenlicht gemessen werden. Dazu kann man die Perlen in zwei ca. 10 cm breiten und 30 cm langen Streifen auf dunklem Untergrund so entlang einer Linie auftragen, das zwischen den Streifen ein Zwischenraum von 50 cm bis 1 m bleibt. Dafür wird eine Menge von ca. 20–30 g Perlen benötigt. Nun bewegt man sich so auf die Perlen zu, dass der Kopfschatten immer zwischen den beiden Streifen bleibt. Bei einer bestimmten Entfernung wird man die bunten Reflexe auf beiden Streifen sehen. Diese Reflexe können dann fotografiert werden. Aus der Brennweite des Objektives oder über eine Eichfunktion kann aus dem Abstand auf dem Foto auf den Reflexionswinkel geschlossen werden. Durch Anlegen einer speziellen Skala, welche den zugehörigen Brechungsindex anzeigt, kann dieser direkt auf dem Bildschirm einer Digitalkamera abgelesen werden (siehe Bild 4 in der Beschreibung). Am Computerbildschirm sind genauere Messungen möglich. Zum Beispiel kann ein Programm den Benutzer auffordern, die roten Reflexe an beiden Seiten anzuklicken und aus dem so erhaltenen Abstand direkt die Brechzahl berechnen. Oder eine Skala (wie in Bild 5) ist auf dem Bildschirm hinterlegt, sodass nach Verschieben des Fotos oder der Skala die Brechzahl direkt abgelesen werden kann.
  • 3. Wie 1, jedoch für Brechzahlen über ca. 1,7
  • Bei höheren Brechzahlen als ca. 1,75 wird der Winkel so klein, dass eine Messung nicht mehr möglich ist.
  • Dann wird die Messung analog 1 bzw. 1a durchgeführt, jedoch befinden sich die Perlen unter Wasser. In diesem Fall wird dann das Verhältnis der Brechzahlen n(Perle)/n(Wasser) ge messen. Da die Brechzahl von Wasser (1,33) bekannt ist, ergibt sich daraus ebenso die Brechzahl der Perle.
  • Dabei muss berücksichtigt werden, dass der gemessene Winkel beim Übergang zwischen Luft und der Wasseroberfläche entsprechend dem Brechungsgesetz vergrößert ist.
  • 4. Wie 3), jedoch für Spezialfälle, wie extrem hohe Brechzahlen
  • Die Messung kann ebenso durchgeführt werden, wenn die Perlen sich in einer anderen Flüssigkeit befinden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • - DIN EN 1423 [0002]
    • - EN 1423 [0005]
    • - DIN EN 1423 [0006]
    • - Airy, Trans. Camb. Philos. Soc. 6, 141 (1838) [0022]
    • - T. Yamaguchi, Applied Optics Vol. 14, No. 5, 1111–1115 (1975) [0022]

Claims (16)

  1. Verfahren zur Bestimmung der Brechzahl von transparenten Kugeln und Perlen durch Messung des Reflexionswinkels, umfassend – eine kleine, näherungsweise punktförmige Lichtquelle (1), – die einen Lichtstrahl auf eine in einem Aufnahmebehältnis befindliche geringe Probenmenge der zu bestimmenden Kugeln bzw. Perlen aussendet und einen Lichtreflex als einen Punkt aus dem Reflexbogen erzeugt, – gegeneinander bewegen des Sensors und/oder der Lichtquelle solange, bis der Sensor diesen Reflex anzeigt, – wobei der Winkel α als der Winkel zwischen Lichtquelle, Perlen als Reflektor und Sensor gemessen bzw. aus deren Position zueinander bestimmt wird und aus diesem Winkel die Brechzahl ermittelt wird.
  2. Verfahren zur Bestimmung der Brechzahl von transparenten Kugeln und Perlen durch Messung des Reflexionswinkels, dadurch gekennzeichnet, dass bei zu messenden Kugeln bzw. Perlen mit Brechzahlen über 1,7 die Messung unter Wasser oder in einer anderen Flüssigkeit bekannter Brechzahl erfolgt unter Berücksichtigung der Brechzahl der Flüssigkeit sowie der Brechung des Lichtstrahls beim Passieren der Flüssigkeitsoberfläche.
  3. Vorrichtung zur Bestimmung der Brechzahl von transparenten Kugeln und Perlen durch Messung des Reflexionswinkels nach dem Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – die Lichtquelle (1) und der Sensor auf einer in etwa waagrechten Schiene angeordnet und mittels einer Schnur und zweier Umlenkrollen so miteinander verbunden sind, – daß sich beim Zu- oder Auseinanderbewegen stets ein gleichschenkliges Dreieck mit der Spitze bei der Probe bildet, – wobei die Schenkel die Strahlen zur und von der Probe sind und die dritte Seite durch die Verbindung zwischen Sensor und Lampe gebildet wird.
  4. Vorrichtung zur Bestimmung der Brechzahl von transparenten Kugeln und Perlen durch Messung des Reflexionswinkels nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass – die Verschiebung auf der Verbindungsschiene durch einen Servomotor erfolgt und – ein farbempfindlicher Sensor ermittelt den zu messenden Farbreflex und sendet diese Daten zu einer Steuerung für den Servormotor, – wobei auf der Verbindungsschiene direkt der Winkel abgelesen werden kann.
  5. Vorrichtung zur Bestimmung der Brechzahl von transparenten Kugeln und Perlen durch Messung des Reflexionswinkels nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionen von Lampe und Sensor elektronisch an eine Auswertungseinheit weitergebeben werden, die daraus den Winkel berechnet.
  6. Vorrichtung zur Bestimmung der Brechzahl von transparenten Kugeln und Perlen durch Messung des Reflexionswinkels nach dem Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – Lampe und Sensor auf einer kreisförmigen Schiene verschiebbar angeordnet sind – und in deren Mittelpunkt sich die Probenaufnahme befindet, – wobei Lampe und Sensor immer auf die Probe gerichtet sind.
  7. Vorrichtung nach 1–6 dadurch gekennzeichnet, dass als Sensor das Auge benutzt wird
  8. Verfahren zur Bestimmung der Brechzahl von transparenten Kugeln und Perlen durch Messung des Reflexionswinkels, umfassend – Ausstreuen der Kugeln bzw. Perlen in zwei ca. 10 cm breiten und 30 cm langen Streifen auf dunklem Untergrund entlang einer Linie, so daß zwischen den Streifen ein Zwischenraum von 50 cm bis 1 m bleibt, – Anordnung einer Lichtquelle bzw. Ausrichtung der Messeinrichtung bzw. -person in der Form, daß der Schatten der Messeinrichtung bzw. der Kopfschatten der Messperson immer im Zwischenraum zwischen den beiden Streifen angeordnet ist, – Annäherung an die Mess-Streifen bis bei einer bestimmten Entfernung die bunten Reflexe auf beiden Mess-Streifen erkennbar sind – Aufnahme der Mess-Streifen mit Reflexionen mit einer Kamera, – wobei aus der Brennweite des Objektives oder über eine Eichfunktion aus dem Abstand der Reflexe auf dem Foto der Reflexionswinkel bestimmt wird.
  9. Verfahren zur Bestimmung der Brechzahl von transparenten Kugeln und Perlen durch Messung des Reflexionswinkels nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass durch Anlegen einer speziellen Skala, welche den zugehörigen Brechungsindex anzeigt, dieser direkt auf dem Display der Digital-Kamera abgelesen werden kann.
  10. Verfahren zur Bestimmung der Brechzahl von transparenten Kugeln und Perlen durch Messung des Reflexionswinkels nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass in etwa eine Menge von 20–30 g Perlen zur Erzeugung der zwei Mess-Streifen ausgestreut werden.
  11. Verfahren zur Bestimmung der Brechzahl von transparenten Kugeln und Perlen durch Messung des Reflexionswinkels nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertung des mit der Digitalkamera bei bekannter Brennweite aufgenommenen Fotos auf einer Datenverarbeitungsvorrichtung mit spezieller Software durchgeführt wird, die mittels einer Erfassung der Reflexionspunkte oder eines Skalenabgleichs den Reflexionswinkel und so die Brechzahl bestimmt.
  12. Vorrichtung zur Bestimmung der Brechzahl von transparenten Kugeln und Perlen durch Messung des Reflexionswinkels nach dem Verfahren gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass – eine Digitalkamera zur Aufnahme der auf einem dunklen Untergrund ausgestreuten zu bestimmenden Kugeln bzw. Perlen verwendet wird, – wobei die Digitalkamera über eine integrierte Skalierung zur Angabe der Brechzahl verfügt.
  13. Vorrichtung zur Bestimmung der Brechzahl von transparenten Kugeln und Perlen durch Messung des Reflexionswinkels nach dem Verfahren gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Digitalkamera den über das Objektiv aufgenommenen Bildinformationen weitere Bilddaten so zufügt, dass diese auf der als Datenpaket gespeicherten Aufnahme mit abgebildet sind, wobei die Digitalkamera hierfür über eine Dateneingabevorrichtung, beispielsweise einen Touchscreen und/oder eine Tastatur und/oder eine Schnittstelle zum Anschluss einer solchen verfügt.
  14. Vorrichtung zur Bestimmung der Brechzahl von transparenten Kugeln und Perlen durch Messung des Reflexionswinkels nach dem Verfahren gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Skalierung mit den eigentlichen Bilddaten zu einer gemeinsamen Aufnahme mit abgespeichert wird.
  15. Vorrichtung zur Bestimmung der Brechzahl von transparenten Kugeln und Perlen durch Messung des Reflexionswinkels nach dem Verfahren gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass weitere Informationen der Messung, wie Art der Messobjekte und/oder Uhrzeit und Datum und/oder Angabe der Lichtverhältnisse und/oder Messort und/oder Messperson und/oder Distanz zu den Mess-Streifen und/oder ermittelter Reflexionswinkel und/oder ermittelte Brechzahl mit den eigentlichen Bilddaten zu einer gemeinsamen Aufnahme mit abgespeichert wird.
  16. Verfahren zur Bestimmung der Brechzahl von transparenten Kugeln und Perlen durch Messung des Reflexionswinkels nach einem der Ansprüche 8 bis 15 dadurch gekennzeichnet, dass als Lichtquelle das Sonnenlicht verwendet wird
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Airy, Trans. Camb. Philos. Soc. 6, 141 (1838)
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