DE162404C

DE162404C -

Info

Publication number: DE162404C
Application number: DENDAT162404D
Authority: DE

Description

_r-

KAISERLICHES

PATENTAMT.

- M 162404 KLASSE 21«.

Alle bisherigen Apparate für Photophonie leiden bekanntlich an dem großen Mangel, daß sie das Licht zu stark zerstreuen, wodurch das Sprechen auf sehr große Entfernungen und bei Tageslicht unmöglich ist. Die einzige bis jetzt bekannte Vorrichtung, um ein möglichst paralleles Lichtbündel zu erhalten, ist der parabolische Reflektor.

Je mehr man bestrebt ist, die Eigenschaften

ίο des parabolischen Spiegels auszunutzen, desto mehr entfernt man sich von der Möglichkeit, dieser Art der drahtlosen Telephonie die längst gewünschte praktische Bedeutung zu verschaffen. Zu einer Verständigung auf nur einige Kilometer wären schon parabolische Spiegel von ganz riesigen Dimensionen notwendig, so daß eine Verwendung für militärische oder sportliche Zwecke unmöglich wird. Das allgemein gefühlte Bedürfnis nach Apparaten, die möglichst leichte Transportfähigkeit und sehr große Tragweite, d. i. Lichtsammei vermögen, vereinigen, ist daher leicht einzusehen.

Für den Sender eines Photophons läßt sich nun eine sehr günstige Ausnutzung der Lichtquelle durch Kombination eines elliptisch gekrümmten Spiegels mit einer Blende herstellen, wodurch man ein intensives, sehr spitzwinklig austretendes Strahlenbündel von sehr geringem Durchmesser erhält, das sich leicht starken Intensitätsschwankungen unterwerfen läßt, wie nachfolgende Ausführungen zeigen.

Die Zeichnung veranschaulicht eine für drahtlose Telephonie bestimmte Sendeanordnung.

Im Brennpunkt α eines kleinen elliptischen Hohlspiegels b befindet sich eine intensive Lichtquelle, z. B. elektrisches Bogenlicht. In der Ebene, welche die große Hauptachse des Spiegels rechtwinklig halbiert, ist ein Planspiegel c, der in der Mitte einen kleinen kreisrunden Ausschnitt d trägt, mit seiner spiegelnden Fläche nach innen auf den Hohlspiegel aufgesetzt.

Der Strahlengang ist hierbei folgendermaßen: Die von der Lichtquelle in α nach allen Richtungen hin ausgehenden Strahlen werden von der elliptisch gekrümmten Spiegelfläche zunächst in der Richtung nach dem zweiten Brennpunkte e reflektiert, sie treffen jedoch unterwegs den Spiegel c und gehen daher wieder zu ihrem Ausgangspunkte a zurück, werden nun in ihrer \^erlängerung vom Hohlspiegel abermals reflektiert, jedoch an der optischen Achse viel näher liegenden Stellen als zuerst, und nehmen zum zweiten Male die Richtung auf e an, wohin sie auch gelangen können, wenn die Öffnung d groß genug ist. Ist dies nicht der Fall, so wiederholt sich derselbe Reflexionsvorgang so oft, bis der Strahl so nahe an die optische Achse des Spiegels herangedrückt ist, daß er eben die öffnung d passieren kann. Der mathematische Beweis, warum jeder Lichtstrahl nach jeder zweiten Reflexion zum Punkte a zurückkehrt, ist sehr leicht auf elementarem Wege zu erbringen.

Da jedoch die Lichtquelle keinen mathematischen Punkt repräsentiert und sich auch nicht genau im Brennpunkt befinden mag, ferner immerhin eine, wenn auch sehr be-

Claims

schränkte räumliche Ausdehnung besitzt, haben die oben angeführten Behauptungen nur annähernde Gültigkeit. Auf diese Weise kann man also Lichtstrahlen in einem sehr spitzwinkligen, intensiven Strahlenbüschel auf einen beliebig engen Raum kondensieren, was mit keinem bis jetzt existierenden Lichtsammelapparate möglich ist.

Aus d tritt also ein sehr dünnes und

ίο intensives Lichtbündel hervor, gelangt auf den bekannten Bell'sehen Geber f und wird von da mit Hilfe eines geeigneten dioptrischen Verkleinerungssystems g weitergeleitet, welches ähnlich wie eine Umkehrung des astronomischen Fernrohres in sehr großer Entfernung eine optische Abbildung erzeugt. Man kann also von theoretischen Gesichtspunkten aus einen Lichtkegel erzeugen, dessen Durchmesser auch in den größten Entfernungen beliebig klein gemacht werden kann.

Dieses System g besteht aus zwei Linsensystemen, von denen das eine (in Figur mit I bezeichnet) einen sehr kleinen Durchmesser und eine sehr kleine positive oder negative Brennweite hat, während das andere (II) von größerem Durchmesser eine beträchtlich größere positive Brennweite besitzt. Mittels eines solchen Systems ist es ohne weiteres möglich, das Lichtbündel von dünnem Querschnitt, welches auf System I auffällt, in ein nahezu paralleles, aus II austretendes Bündel von größerem Querschnitt zu verwandeln, um dadurch sehr intensive Fernwirkungen zu erzeugen. Der hier beschriebene Apparat ist demnach trotz der unscheinbaren Länge von etwa Y₂ m unter nahezu vollständiger Ausnutzung der darin enthaltenen Lichtquelle sehr wirkungsvoll.

Dazu kommt noch der Umstand, daß dieser Apparat keine seitlichen Lichtstrahlen aussendet, d. h. die Lichtquelle des Gebeapparates ist nur für ein Auge sichtbar, das sich in der unmittelbarsten Nähe der optischen Achse desselben befindet, wodurch ein weiterer großer Vorteil, der bis jetzt vermißt wurde, nämlich die photophonischen Gespräche geheim halten zu können, gewährleistet wird.

Verwendet man an Stelle des gewöhnlichen Bogenlichtes sprechendes Bogenlicht, so kann natürlich der gezeichnete B eil'sehe Sender durch einen gewöhnlichen ruhenden Planspiegel ersetzt werden. Man kann in solchem Falle natürlich auch diesen Spiegel dadurch in Wegfall bringen, daß man die optischen Achsen von g und b zur Deckung bringt.

Patent-A ν Spruch:

Lichtsammeikombination für Photophone u. dgl., dadurch gekennzeichnet, daß sich die Lichtquelle an der Stelle des einen Brennpunktes eines elliptischen Spiegels befindet, der von einer Spiegelblende mit kleiner Öffnung derart abgeschlossen wird, daß aus der letzteren ein sehr intensives Strahlenbündel von sehr geringem Durchmesser austritt, dessen Strahlen unter sich sehr kleine Winkel bilden.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.