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.Interferometer The invention relates to an interferometer with which
the smallest possible number of interference fringes should be made visible
or an interference fringe, for example the zero order interference fringe,
should be particularly emphasized above all others. This is e.g. B. then
important if the interference fringe zero order as a setting mark on a
Measuring scale is to serve and to rule out confusion with neighboring strips as far as possible
is. In this case, unfiltered white light was usually used up to now.
The zero order interference fringe then appeared as a white stripe,
Which, however, differs only slightly from the neighboring higher-order interference fringes
took off. With the invention, the interference fringe becomes zero order
above all others more strongly than previously emphasized that in the beam path of the interferometer
a filter is arranged. which has such a spectral transmittance,
that the product of the spectral energy distribution of the light source, the spectral
Sensitivity of the receiver and the spectral transmittance of the filter over
the largest possible wavelength range at least approximately independent of the
Is the wavelength of light. Such a filter causes a series of interference fringes
higher order disappears, so that only the one flanked by two dark stripes
Zero stripes with a few higher order stripes are retained. this
has the effect that the line of sight is more concentrated on the zero stripe.
In addition, the flanking "black" stripes also appear darker, see above
that the zero fringe is on the other hand clearer from the remaining interference fringes
takes off when it was the case without a filter.
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. Assume a light source with approximately the same energy distribution
over the visible spectral range, then the filter must match the intensity of the
light passing through in the middle wavelength range of the visible spectrum,
that is the yellow-green spectral range, if the receiver is weakening the human
Eye is because the human eye shows its greatest sensitivity in this area.
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. Is the receiver sensitive to blue, e.g. B. a blue-sensitive photo layer,
then the filter must have the intensity of the light passing through in the blue spectral range
weaknesses. The same applies to a particularly red-sensitive receiver, for example
a thermocouple. Any filter can be used as a filter, for example absorption filter,
Interference filter, can be used if it only has the required properties.
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. In the drawing is the use of the filter according to the invention
in an interferometer for
Determination of the concentration of a gas shown,
namely, Fig. 1 shows a cross section through the interferometer, Fig. 2 shows the field of view
of the interferometer.
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. The light emitted by a light source 1 is transmitted via lenses 2
and 3 fed to a prism 4, the rear side of which has a semitransparent mirror layer
6 has. At the semi-transparent mirror layer, the light rays are in
divided two parts, namely in a dash-dotted part 6 'and a dashed line
Portion 6 "shown. Portion 6 'penetrates the semitransparent mirror layer
6 and enters a glass plate 5, on the back of which it is reflected. To the
A prism 7 is provided to deflect the light beams. The prism 7 directs the
Light rays in connection with the glass plate 5 on the semitransparent mirror layer
6 back where these are superimposed. Now the prism 7 is opposite the basic position
about an axis perpendicular to the partial beams 6 'and 6 "in the plane of the drawing
tilted a little, then an interference fringe image arises in infinity. This
An interference fringe image can be seen through a telescope consisting of an objective lens9
and eyepiece lenses 15 can be considered. One cemented onto the prism 4
Prism 8 directs the light rays into the telescope. Through the objective lens 9 is
the interference fringe image is imaged in the focal plane of lens 9. At this point
there is a glass plate 10 with a transverse to the direction of the interference fringes
lying scale, as shown in Fig. 2. Between the semi-transparent mirror surface 6
and the prism 7 a cuvette 11 is arranged, which three chambers 12, 13 and
14 has. The chambers 12 and 14 are filled with a reference gas, e.g. B. air, filled,
The gas to be examined is filled into the chamber 13. The cuvette 11 is such
arranged that the beam 6 'the chamber 13 and thus the gas to be examined twice
passes through, and that the beam 6 "passes through the chambers 12 and 14 once. The
Rays 6 'and 6 "are given a path difference. Im
Interference fringe image
this has the effect that the interference fringes along the scale 10 (Fig.
2) move. The size of this shift can be read off on the scale
and it is a measure, for example, of the concentration of the gas to be examined.
The interference fringe is used as an index for the reading on the scale in FIG
zeroth order, which is denoted by 20. To this fringe in front
clearly highlighting all other interference fringes is between the light
source 1 and the lens 2, an absorption filter 21 is arranged, which the intensity
of visible light in the medium wavelength range is weakened more than in the
other wavelength ranges. This causes the left and right of the interference fringe to appear
20 lying stripes more strongly colored than without absorption filter 21, and the interference stripe
20 stands out more strongly.
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. PATENT CLAIMS: 1. Interferometer, characterized by use
and arrangement of a filter in the beam path of the interferometer, which such
has spectral transmittance that the product of the spectral energy distribution
the light source, the spectral sensitivity of the receiver and the spectral
Permeability
of the filter over the largest possible wavelength range at least
is almost independent of the wavelength of the light.