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Optik

Abteilung 4

Gleich drei Basiseinheiten des internationalen Einheitensystems sind in der Optik beheimatet: die der Länge, Zeit und Lichtstärke. Darauf aufbauend werden für verschiedene optische Größen höchstgenaue Normale und Messmethoden entwickelt.

Aufgaben

Die Abteilung "Optik" unterstützt Industrie, Wissenschaft und Gesellschaft durch Bereitstellung von Messmöglichkeiten sowie Forschung und Entwicklung auf dem Gebiet optischer Technologien. Aufbauend auf den Basiseinheiten von Länge, Zeit und Lichtstärke werden verschiedene Einheiten dargestellt und weitergegeben sowie höchstgenaue Normale und Messmethoden entwickelt.

Die Abteilung realisiert mit der Zeitskala UTC (PTB) die gesetzliche Zeit in der Bundesrepublik Deutschland, führt Präzisionsmessungen auf unterschiedlichen Gebieten der Optik durch und arbeitet bei der Zertifizierung und der internationalen Normung mit.

4 Abteilungsbericht aus dem Jahresbericht 2019

Präzisions-Ionenfalle des neuen optischen Yb+-Frequenznormals.

Der Initiates file downloadAbteilungsbericht gibt einen Überblick über die wichtigsten Nachrichten und Ereignisse der Abteilung „Optik“ des letzten Jahres und ergänzt somit den Opens internal link in current windowJahresbericht-2019 der PTB.

Nachrichten

Im nun abgeschlossene Projekt BiRD JRP 16NRM08 (https://www.birdproject.eu), gefördert im EU Programm EURAMET EMPIR Call 2016 – „Metrology Research for Pre‐ and Co‐normative projects“, wurden pränormative Grundlagen für solche Messgrößen erstellt, die zum optischen Erscheinungsbild von Produkten beitragen. Dies sind neben der Farbe und deren winkelabhängiger Abstrahlung auch Glanz, Sparkle und Graininess. Mit dem Begriff Sparkle wird diejenige optische Erscheinung von Oberflächen bezeichnet, die unter gerichteter Beleuchtung durch die Reflexion an punktförmigen Streuobjekten beobachtet werden kann und einen Eindruck erzeugt, der funkelndem Sternenlicht entspricht. Erzeugt wird dieser Effekt z.B. durch hochreflektive Mikropartikel, die in die Lackschickt einer Oberfläche eingearbeitet sind. Bekannte Beispiele sind Metalleffektlackierungen von Kfz. Graininess bezeichnet das Erscheinungsbild derartiger Effektpigmentoberflächen...

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Im BxDiff JRP 18SIB03 Projekt (https://bxdiff.cmi.cz/), das im EU Programm EURAMET EMPIR Call 2018 - SI Broader Scope gefördert wird, entstehen u.a. Messplätze im Rang nationaler Normale für BTDF - (Bidirectional transmittance distribution function) und BSSRDF - (Bidirectional surface scattering distribution function) Untersuchungen. Die PTB unterstützt hierbei den Aufbau eines dezidierten BTDF Messplatzes im Rahmen eines Größtgeräts (Strategische Investition). Wesentliche Projektziele der 17 beteiligten Projektpartner aus den Bereichen der nationalen Metrologieinstitute (NMI), von Forschungs- und universitären Einrichtungen sowie Materialerstellern, ist die Schließung der messtechnischen Lücke für die erwähnten Messgrößen sowie die Ausdehnung bereits bestehender Messverfahren in bislang unzugängliche Bereiche. Zum Beispiel sollen BRDF (Bidirectional reflectance distribution function) -Messungen auch für Probengrößen im (Sub-)...

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Measuring the total momentum transfer of the absorbed and re-emitted photons from a highly reflective surface (reflection of the laser beam from an optical mirror) as a force provides the possibility of measuring the optical power with direct traceability to SI units.  PTB and the Technical University of Ilmenau (TUI) recently reviewed the viability and precision of the photon-momentum-based optical power measurement method that employs an amplification effect caused by a multi-reflected laser beam trapped in an optical cavity. Trial measurements were performed at two different metrology laboratories: the laboratory for mass/force at the TUI, and the clean room laser radiometry laboratory at PTB, using a portable force measurement setup developed by TUI, consisting of two electromagnetic force compensation balances. We compared the results of the optical power measurements performed with the force measurement setup, via the...

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