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2. Sicherheitshinweise
• Das Interferometer sollte mit einem He-Ne-Laser
der Klasse 2 betrieben werden. Ein direkter Blick
in den Strahl des Lasers kann zu Netzhautver-
brennungen führen und ist unbedingt zu vermei-
den. Die dem Laser beiliegenden Sicherheitsvor-
schriften sind strikt einzuhalten!
• Das Interferometer ist auf einem stabilen Tisch oder
an einem anderen geeigneten Ort so aufzustellen,
dass es nicht herunterfallen und durch sein Gewicht
Personen verletzen kann.
• Die Trageknöpfe
dienen dazu, das Interferome-
bp
ter anzuheben, um sicher unter die Grundplatte
greifen zu können.
• Der maximal zulässige Druck in der Vakuumzelle
beträgt 200 kPas (2 bar) entsprechend 100 kPas
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(1 bar) Überdruck. Bei Beschädigungen des Zellen-
glases wie z. B. Kratzern oder Rissen ist die Vakuum-
zelle sofort außer Betrieb zu nehmen und reparie-
ren zu lassen. Bei Versuchen mit Überdruck ist si-
cherzustellen, dass sich keine Personen im
Explosionsbereich der Zelle aufhalten. Gegebenen-
falls Schutzbrille verwenden.
3. Einleitung, technische Daten
• Im Jahre 1881 führte A. Michelson (1852 - 1931)
einen Versuch durch, in dem ein Lichtstrahl mit-
tels Strahlenteiler in zwei Strahlen aufgeteilt wur-
de (vgl. auch Fig. 2). Die beiden Strahlen wurden
von Spiegeln reflektiert und in dem Strahlenteiler
wieder überlagert, wodurch es bei unterschiedli-
chen Weglängen zwischen den beiden Strahlen zur
Interferenz (Auslöschung oder Verstärkung) kommt.
Da auch unterschiedliche Lichtgeschwindigkeiten
in den beiden Teilstrahlen zur Interferenz führen
würden, konnte mit dem Versuchsaufbau gezeigt
werden, dass kein „Äther" bzw. „Ätherwind" exis-
tiert, da ja der Teilstrahl mit Rückenwind schneller
sein müsste als derjenige mit Seitenwind. Neben
dem Nachweis der Nichtexistenz eines Äthers kann
ein Interferometer zur Messung von Lichtwellen-
längen bzw. bei bekannter Wellenlänge zur Mes-
sung sehr kurzer Strecken eingesetzt werden, was
u. a. bei der Prüfung der Oberflächengüte optischer
Bauteile wichtig ist.
• Diese klassischen Versuche und einige weitere kön-
nen auch mit dem Präzisionsinterferometer durch-
geführt werden. Im einzelnen sind dies:
1.
Michelson Interferometer
2.
Fabry-Perot Interferometer
3.
Bestimmung der Brechzahl von Glas *
4.
Bestimmung der Brechzahl von Luft **
5.
Twyman-Green Test für optische Bauteile (qua
litativ, nicht quantitativ) *
*
mit
Ergänzungssatz
(Vakuumzelle
auf drehbarem Halter)
** mit Ergänzungssatz und Vakuumpumpe
• Dank der vorgegebenen Komponenten-Positionen
• Beschreibung und technische Daten
• Schwere, biegesteife, große Grundplatte für präzise
• Große optische Bauteile für klare und scharfe
• Oberflächenspiegel: Durchlass 15%, Reflexion 85%
• Äußerst planer Strahlenteiler: Vorderseite 1/10 λ,
• Bedienerfreundliche Spiegelverstellung durch Ex-
• Durch den in der Neigung verstellbaren, reflektie-
• Lasermontage: Zunächst ist der Laser auf den Laser-
• Strahlenteiler: Das Glas des Strahlenteilers ist auf
und
Glasplatte
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ist ein schneller Umbau zur Durchführung der ver-
schiedenen Versuche möglich.
und reproduzierbare Messungen: 245x330x25 mm,
5,5 kg
Interferenzbilder: (40 mm Ø bzw. 40x40 mm)
bei senkrechtem Strahleinfall.
Rückseite 1/4 λ. Durchlass 50%, Reflexion 50% bei
45° Einfallswinkel, Rückseite entspiegelt.
zenter-Untersetzung von ca. 1:1000 (ein Teilstrich
am Mikrometer entspricht einem Spiegelweg von
ca. 10 nm) bei einer fertigungsbedingten Genauig-
keit von ±30%. Das nach der Fertigung gemessene
Verhältnis von Mikrometerverstellung zu Spiegel-
verstellung ist auf dem Kalibrierschild z.B. mit
1 mm
830 nm angegeben. Unter Verwendung
dieser Angabe sollte die Wellenlängenmessung auf
mindestens ± 5% (Linearitätsabweichung und sons-
tige Fehler) genau sein.
renden Beobachtungsschirm lassen sich die Expe-
rimente auch bei Tageslicht (keine direkte Sonnen-
einstrahlung) durchführen.
4. Bedienungshinweise und Wartung
träger zu montieren. Da der Laserträger für verschie-
dene Laser konzipiert ist, hat er drei Bohrungen für
Senkschrauben (M5 oder M6) von denen normaler-
weise nur eine benötigt wird. Die für den jeweiligen
Laser richtige Bohrung ergibt sich aus dem Schwer-
punkt des Lasers und seinen Befestigungs-
möglichkeiten. Nach der Montage sollte der Schwer-
punkt des Lasers in etwa über der mittleren Boh-
rung liegen. Die erforderliche Höhe des Lichtstrahls
über der Arbeitsplatte beträgt 60 - 62 mm. Wenn
der Verstellbereich der Rändelschrauben nicht aus-
reichen sollte, ist ein geeigneter Distanzring o. ä.
unter dem Laser zu montieren. Die Länge der
Befestigungsschraube ist so auszuwählen, dass das
Lasergehäuse bzw. innere Laserteile nicht zerstört
werden. Dazu wird zweckmäßigerweise zuerst die
maximal mögliche Einschraubtiefe der Schraube in
die Laseraufnahme bestimmt und dann eine Schrau-
be ausgewählt, deren Gewinde um ca. 2 mm weni-
ger weit aus dem Laserträger heraussteht (beigefügt
sind eine Schraube und eine Vierkantmutter, die in
gängige Nuten passen).
einer Seite entspiegelt und auf der anderen Seite
mit einer zu 50% durchlässigen Beschichtung ver-
sehen, die mit einem Dreieck gekennzeichnet ist,
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