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<!doctype html public "-//w3c//dtd html 4.0 transitional//en"> Interferometer  
       
Bath-Interferometer

 

       
Eine vergleichsweise kostengünstige Lösung bietet der vor ca. 25 Jahren vom Sternfreund 
Karl-Ludwig Bath, Emmendingen, entwickele Interferometer, um Teleskop-Optiken in den 
verschiedensten Meßanordnungen mit Weiß- oder Laser-Licht exakt zu vermessen. Die 
dabei erzielte Messgenauigkeit erreicht die Ergebnisse zu ca. 90% der in Industrie verwen- 
deten Geräte. Das Schaubild zeigt den einfachen 

Aufbau/Funktion dieses Interferometers von links:

Ein justierfähiger Alu-Haltezylinder trägt eine handelsübliche Laser-Diode. Dessen paralleles 
Lichtbündel trifft auf einen Strahlenteiler-Würfel 20x20x20 mm und wird in zwei 50% / 50% 
Bündel geteilt. Teil-Bündel a) wird nun durch eine Bikonvex-Linse (10 mm Brennweite) ge- 
schickt, fokussiert und so in einen Lichtkegel verwandelt, der die gesamte Optik einschließ- 
lich deren Fehler erfaßt. Das zweite Teil-Bündel b) erreicht an der Linse vorbei unverändert 
die Optik. Beide Bündel werden von der Optik (z.B. ein Kugelspiegel bzw. Autokollimations- 
Spiegel) zurückgeschickt und vertauscht. Jetzt gelangt Teil-Bündel b) durch die Bikonvex- 
Linse, wird fokussiert und bildet die Vergleichswelle, während das von der Optik fokussierte, 
zurückkomende Teil-Bündel a) an der Bikonvex-Linse vorbei geht. 
Im Teilerwürfel werden nach der Reflexion durch die Optik beide Teil-Bündel  -  sie sind mittler- 
weile beide fokussiert  -  als "Lichtpunkte" räumlich wieder zusammengesetzt und interferieren 
miteinander. Um die Interferenzen auch sehen bzw. fotografieren zu können, wird hinter dem Tei- 
lerwürfel ein Auslenkspiegel angebracht. Zusätzlich erleichtert ein 3-fach-Kepler-Fernrohr, auf 
die Spiegel-Optik fokussiert, die Beurteilung der Interferenzen. Im Logo der Homepage (siehe 
unten) erkennen Sie rechts das Interferogramm eines Parabols-Spiegels aus dem Krümmungs-Mit- 
telpunkt, Der Koordinaten-Messtisch sollte um 0.01 mm Beträge in allen drei Achsen bewegbar 
sein. Ein Versatz dieser Lichtpunkte auf der optischen Achse erzeugt Newton-Ringe, die für die 
Beurteilung des Astigmatismus bzw. der Roations-Symmetrie verwendet werden können. 
       
Die Justierung der Bauteile

beginnt auf einem Träger mit der Befestigung der Laser-Diode. Der sich anschließende Teilerwür- 
fel wird so eingestellt, daß beide Teilbündel möglichst parallel eine ca. 3-4 Meter entfernte Wand im 
Abstand von ca.10 mm erreichen. In das Teil-Bündel a)  wird die Bikonvex-Linse so eingeschoben, 
daß Teil-Bündel b) möglichst konzentrisch im Lichtkegel von Teil-Bündel a) verläuft. Dieser Um- 
stand erleichtert die spätere Handhabung enorm. 

Justierung der Prüfanordnung:

Grundsätzlich wird das ganze System "Interferometer" über den Koordinaten-Meßtisch bewegt. 
Vorrausgesetzt werden muß, daß die Prüfanordnung "auf der Achse" ist, also sorgfältig justiert 
ist, da sonst keine zurückkommenden Lichtbündel zu erwarten sind, z.B. Beim Newton-Fernrohr, 
zusammengebaut gegen einen Flat in Autokollimation gestellt. Das Interferometer wird so posi- 
tioniert, daß beide zurückkomende Bündel-Scheibchen etwa gleiche Größe haben, wobei der 
Fokus von Teil-Bündel a) hinter der Bikonvex-Linse liegen muß. Auch die Höhe der Bündel sollte 
ziemlich stimmen. Zweckmäßig ist, diese Bündel auf die Halter-Scheibe  der Bikonvex-Linse zu 
projizieren und dann horizontal lediglich in die Linse hinein zu verschieben. 

Beurteilung des Interferogrammes:
Beim Kugelspiegel-Interferogramm gilt: 
Ein Streifenabstand ist 1 Lambda Wave (Licht- wellen- länge). In Autokollimation halbiert sich dieser Wert, weil das Licht zweifach durch die Meßanordnung geschickt wird, und dadurch Abweichungen doppelt so gut zu sehen sind.   Im Ideal-Fall hat man gerade parallele Streifen. Abweichungen dazu werden  ins Verhältnis zum Streifen- abstand gesetzt und ergeben  den Lambda- Wert. 
Allgemeine Grundsätze:

Beeinflußt werden derart genaue Messungen durch Luft- bzw. Bodenschwingungen, durch 
Luftunruhe, oder wenn die Bauteile des Meßaufbaues nicht temperiert sind. Auch geht in die 
Messung jedes optische Bauteil ein, und muß entsprechend berücksichtigt werden: z.B. bei 
Kompensations-Messungen mit Zwischen-Optiken deren optische Qualität.   Der Justierzu- 
stand der Optik bzw. der Meßanordnung täuscht ebenfalls andere Ergebnisse vor. Grundsätz- 
lich sollte mit einem anderen Meßverfahren gegengeprüft werden: Interferometer - Ronchi- 
Gitter - Caustic-Test. 
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Anfragen an Wolfgang Rohr:
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