DE1075861B - Interferometer - Google Patents

Description

• Interferometer Die Erfindung betrifft ein Interferometer, mit dem eine möglichst geringe Zahl von Interferenzstreifen sichtbar gemacht werden soll oder ein Interferenzstreifen, beispielsweise der Interferenzstreifen nullter Ordnung, vor allen anderen ganz besonders hervorgehoben werden soll. Dies ist z. B. dann wichtig, wenn der Interferenzstreifen nullter Ordnung als Einstellmarke auf einer Meßskala dienen soll und eine Verwechslung mit Nachbarstreifen weitestgehend auszuschließen ist. In diesem Fall benutzte man bisher in der Regel ungefiltertes weißes Licht. Der Interferenzstreifen nullter Ordnung trat dann als weißer Streifen in Erscheinung, Welcher sich aber von den benachbarten Interferenzstreifen höherer Ordnung nur wenig abhob. Durch die Erfindung wird der Interferenzstreifen nullter Ordnung dadurch vor allen anderen stärker als bisher hervorgehoben, daß im Strahlengang des Interferometers ein Filter angeordnet ist. welches eine derartige spektrale Durchlässigkeit aufweist, daß das Produkt aus der spektralen Energieverteilung der Lichtquelle, der spektralen Empfindlichkeit des Empfängers und der spektralen Durchlässigkeit des Filters über einen möglichst großen Wellenlängenbereich wenigstens annähernd unabhängig von der Wellenlänge des Lichts ist. Ein derartiges Filter hewirkt, daß eine Reihe von Interferenzstreifen höherer Ordnung verschwindet, so daß nur der von zwei dunklen Streifen flankierte Nullstreifen mit einigen wenigen Streifen höherer Ordnung erhalten bleibt. Dies bewirkt, daß die Blickrichtung mehr auf den Nullstreifen hin konzentriert wird. Überdies erscheinen aber auch die flankierenden »schwarzen« Streifen dunkler, so daß sich der Nullstreifen anderersei ts von den restlichen Interferenzstreifen deutlicher abhebt als es ohne Filter der Fall war.
• Setzt man eine Lichtquelle mit annähernd gleicher Energieverteilung über den sichtbaren Spektralbereich voraus, dann muß das Filter die Intensität des durchtretenden Lichts im mittleren Wellenlängenbereich des sichtbaren Spektrums, das ist der gelbgrüne Spektralbereich, schwächen, wenn der Empfänger das menschliche Auge ist, denn das menschliche Auge zeigt in diesem Bereich seine größte Empfindlichkeit.
• Ist der Empfänger blauempfindlich, z. B. eine blauempfindliche Photoschicht, dann muß das Filter die Intensität des durchtretenden Lichts im blauen Spektralbereich schwächen. Entsprechendes gilt für einen hesonders rotempfindlichen Empfänger, beispielsweise ein Thermoelement. Als Filter kann jedes beliebige Filter, beispielsweise Absorptionsfilter, Interferenzfilter, verwendet werden, wenn es nur die geforderten Eigenschaften aufweist.
• In der Zeichnung ist die Verwendung des erfindungsgemäßen Filters in einem Interferometer zur Bestimmung der Konzentration eines Gases dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 einen Querschnitt durch das Interferometer, Fig. 2 das Gesichtsfeld des Interferometers.
• Das von einer Lichtquelle 1 abgestrahlte Licht wird über Linsen 2 und 3 einem Prisma 4 zugeleitet, dessen Rückseite eine halbdurchlässige Spiegelschicht 6 aufweist. An der halbdurchlässigen Spiegelschicht werden die Lichtstrahlen in zwei Anteile geteilt, und zwar in einen strichpunktierten Anteil 6' und einen gestrichelt dargestellten Anteil 6". Der Anteil 6' durchsetzt die halbdurchlässige Spiegelschicht 6 und tritt in eine Glasplatte 5 ein, an deren Rückseite er reflektiert wird. Zur Umlenkung der Lichtstrahlen ist ein Prisma 7 vorgesehen. Das Prisma 7 lenkt die Lichtstrahlen in Verbindung mit der Glasplatte 5 auf die halbdurchlässige Spiegelschicht 6 zurück, wo diese iiberlagert werden. Wird nun das Prisma 7 gegenüber der Grundstellung um eine senkrecht zu den Teilstrahlen 6' und 6" in der Zeichenebene liegende Achse etwas gekippt, dann entsteht ein Interferenzstreifenbild im Unendlichen. Dieses Interferenzstreifenbild kann durch ein Fernrohr, welches aus einer Objddivlinse9 und Okularlinsen 15 besteht, betrachtet werden. Ein auf das Prisma 4 gekittetes Prisma 8 lenkt die Lichtstrahlen in das Fernrohr. Durch die Objektivlinse 9 wird das Interferenzstreifenbild in die Brennebene der Linse9 abgebildet. An dieser Stelle befindet sich eine Glasplatte 10 mit einer quer zur Richtung der Interferenzstreifen liegenden Skala, wie in Fig. 2 dargestellt ist. Zwischen der halbdurchlässigen Spiegelfläche6 und dem Prisma 7 ist eine Küvette 11 angeordnet, welche drei Kammern 12, 13 und 14 aufweist. Die Kammern 12 und 14 sind mit einem Vergleichsgas, z. B. Luft, gefüllt, in die Kammer 13 ist das zu untersuchende Gas eingefüllt. Die Küvette 11 ist derart angeordnet, daß der Strahl 6' die Kammer 13 und damit das zu untersuchende Gas zweimal durchsetzt, und daß der Strahl 6" je einmal die Kammern 12 und 14 durchsetzt. Die Strahlen 6' und 6" erhalten dabei einen Gangunterschied. Im Interferenzstreifenbild wirkt sich dies so aus, daß sich die Interferenzstreifen längs der Skala 10 (Fig. 2) verschieben. Die Größe dieser Verschiebung kann auf der Skala abgelesen werden und sie ist ein Maß beispielsweise für die Konzentration des zu untersuchenden Gases. Als Index für die Ablesung auf der Skala in der Fig. 2 dient der Interferenzstreifen nullter Ordnung, welcher mit 20 bezeichnet ist. Um diesen Interferenzstreifen vor allen anderen Interferenzstreifen deutlich hervorzuheben, ist zwischen der Licht quelle 1 und der Linse 2 ein Absorptionsfilter 21 angeordnet, welches die Intensität des sichtbaren Lichts im mittleren Wellenlängenbereich stärker schwächt als in den anderen Wellenlängenbereichen. Dadurch erscheinen die rechts und links vom Interferenzstreifen 20 liegenden Streifen stärker gefärbt als ohne Absorptionsfilter 21, und der Interferenzstreifen 20 tritt stärker hervor.
• PATENTANSPROCHE: 1. Interferometer, gekennzeichnet durch die Verwendung und Anordnung eines Filters im Strahlengang des Interferometers, welches eine derartige spektrale Durchlässigkeit aufweist, daß das Produkt aus der spektralen Energieverteilung der Lichtquelle, der spektralen Empfindlichkeit des Empfängers und der spektralen Durchlässigkeit des Filters über einen möglichst großen Wellenlängenbereich wenigstens annähernd unabhängig von der Wellenlänge des Lichtes ist.

Claims (1)

1. 2. Interferometer nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung und Anordnung eines Filters im Strahlengang des Interferometers, welches die Intensität des durchtretenden Lichtes im mittleren Wellenlängenbereich des sichtbaren Spektrums schwächt.

   3. Interferometer nach Anspruch 1, bei dem die Interferenzen auf einen für blaues Licht empfind lichen Empfänger geworfen werden, gekennzeichnet durch ein Filter, welches die Intensität des durchtretenden. Lichtes im blauen Spektralbereich schwächt.

   4. Interferometer nach Anspruch 1, bei dem die Interferenzen auf einen für rotes Licht empfindlichen Empfänger geworfen werden, gekennzeichnet durch ein Filter, welches die Intensität des durchtretenden Lichtes im roten Spektralbereich schwächt.

   5. Interferometer nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Absorptionsfilters.

   6. Interferometer nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Interferenzfilters.

   In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 301 745.