Interferometer - Aller Anfang ist schwer...

hallo

da hast du was falsch verstanden, der Laser muß bloß einen parallelen Strahl machen, der punkt nach 20m noch genaisogroß wie nah dran.
Die Laserdioden strahlen von einem Rechteck aus, das ist aber egal, man benutzt nur den zentralen Bereich, nach der Aufweitung geht der Rest am Prüfling vorbei, das was der Spiegel zurückreflektiert, wird mit dem zentralem Bereich der nach der Aufweitung des Referenzstrahles entsteht überlagert.
Abblenden würde nur störende Beugungserscheinungen erzeugen.

Gruß Frank

Hi Torsten,
Laser erzeugen einen Strahl, der, wenn man Pech hat, divergiert. Die Grundlagen zur Strahl-Kollimierung sind bei Newport erläutert.
http://www.newport.com/store/g…9001;=1031&Section=Detail

Gruß

Hallo,
Soweit ich weiss divergiert jeder Laserstrahl, der wird von einer sehr kleinen Flaeche emitiert. Daher braucht man die Kollimatorlinse, die soll den Strahl aber nicht focusieren sondern parallel richten.
Dein Aufbau sieht solide aus. Meiner Ansicht nach muessen die optischen Bauteile naeher zusammen ( ausser der Laser, der kann weiter weg sein das ist egal. Bei meinem i-meter ist jedenfalls die Aufweitungslinse und der Winkelspiegel dicht an dem Wuerfel, weil von da aus alle Strahlen divergieren.
Es lohnt sich auch mal den Laser zu drehen, es gibt da an allen Flaechen Polarisationseffekte, man muss also die Position finden wo der Kontrast am besten ist.
Das Ausrichten des I-meters ist nicht so einfach. Sieh dir mal die entsprechenden Seiten im Netz an. (von W. Rohr, hier im Forum von Kurt, bei Yahoo gibt es eine Interferometergruppe...)
Gruesse marty

Hi Torsten,

ich habe mir auch kürzlich eines gebaut, allerdings mit einer anderen Orientierung des Beamssplitters, ähnlich wie von Kurt vor kurzem oder auch hier vorgestellt. Was Martin schreibt über die Polarisation ist sehr wichtig. Die meisten Beamsplitters führen zu einer partiellen Polarisation der Teilstrahlen, was den Kontrast des Interferogramms mindert. Am besten Du überprüfst die Teilstrahlen mit einem Polfilter, und versuchst eventuelle Polarisation zu eliminieren.

Viele Grüße
Reiner

Hallo Torsten,

Die Divergenz des Laserstrahls ist kein Problem, so lange der Spot auf dem Prüfling wesentlich kleiner bleibt als der Durchmesser des Prüflings. Bei meiner Weißlicht- Version hab ich sogar auf die Kollimationslinse im Primästrahlbündel verzichten können. Aber wie Marty schon sagte, die Bauteile mnüssen enger zusammenrücken. Sonst bekommt man Probleme überhaupt den Bereich zu finden in dem die Strahlenbündel für das Auge bzw. die Kamera sichbtare Interferenzstreifen liefern.

Gruß Kurt

Hallo,
Das Justieren der optischen ellemente zueinander ist nicht so einfach. Du musst erst mal die Aufweituungslinse entfernen, dann bekommst du zwei dicht beieinanderliegende Laserstrahlen. Jetzt den Wuerfel so drehen dass diese Strahlen parallel verlaufen. Du nimmst ein kleines Stueck Papier und haeltst es in den Strahlengang vom Imeter weg. Da kannst du den Verlauf der Laserstrahlen verfolgen die laufen etwa 5mm nebeneineander her bis zum Testobjekt. Dann die Aufweitungslinse wieder einbauen und das Zerstreuengsfeld hinter der Linse kontrollieren, das muss einigermassen gleichmaessig ausgeleuchtet sein.
Wenn du das Imeter auf das Testobjekt richtest befestigst du eine Reflexionsflaeche (Papier) direkt neben der Aufweitungslinse. Darauf richtest du die zwei zurueckkommenden Strahlenbuendel. Stellst alles so ein dass die Strahlenbuendel die selbe hoehe haben wie die Aufweituungslinse und rueckst dann das Imeter so in den Strahlengang dass das ein Lichtbuendel durch die Linse, das andere zurueck in den Wuefel geht.
Das Lichtbuendel von der Aufweitungslinse wird vom Spiegel wieder fokusiert und geht an der Linse vorbei in der Wuerfel, das Licht vom Refferenzstrahl geht durch die Aufweitungslinse zurueck in den Wuerfel. (also immer entgegengesetzt)
Wenn du das geschafft hast dann muesstest du ein I-Gramm sehen koennen. Evtl nur ein Bullauge aber das ist auch ein Interferogramm, man muss dann das I-Meter so verschieben bis man hat was man will.
Ist etwas Uebungssache.

Fuerchterliche Schreiberei ohne öäü etc.
Gruesse marty

Hallo Torsten,

ich habe noch kein Bath gebaut, mein erstes Imeter war ein Michelson oder genauer ein Twyman-Green so auch wie Kurt's erstes Modell.
Das Bath hatte ich damals nicht richtig verstanden und sowas ist immer suspekt.
Jetzt hab ich auch das Bath kapiert und werde mir auch eins bauen. Es ist ein supergeniales Ding und hat viel mehr Möglichkeiten wie das Twyman-Green.
Aber, für den Einstieg finde ich das Bath einfach zu kompliziert. Das Gefummel mit den kleinen Teilen kann einen zum Wahnsinn treiben.

Da Du schon einen Teilerwürfel hast, müsstest Du zur Gewinnung einer Referenzsphäre nur noch einen geeigneten Achromaten "kochen". Dann sollte an einem Abend das erste Twyman-Green stehen.
Hier ist mein aktuelles. Es beruht auf Schwerkraft, *alle* Teile kann man zur Justage zurechtschieben. Die einzige Feineinstellung ist die Kippschraube unten am ehemaligen Foucaullt-Tisch. Die Referenzsphäre ist selbst geschliffen, hat D=100 und ROC=400mm. Etwas kleiner und kürzer wäre besser. Laser ist ein He-Ne, immer noch das beste was es für diesen Zweck gibt!
Strahlaufweitung mit Okular reicht oft, evtl zusätzliche Negativlinse für f/4 und f/3 Spiegel.


Und hier ein Igramm mit diesem Setup, vergleichbares habe ich mit Bath noch nicht gesehen, das Original hat 1950x1950 Pixel, jeder der 100% Ausschnitte darunter hat 300x300. Unbearbeitet, so wie sie aus der Kamera fallen:





Viele Grüße
Kai

Hallo Kai,

Klasse Versuchsaufbau und sehr sauberes Streifenbild bei sooo vielen Streifen[^]. Werde bei nächster Gelegenheit meinem Enkel eine Schachtel mit Lego- Bausteinen abhandeln!

Noch etwas zu Laser: He-Ne finde ich beim Tyman- Green ebenfalls bestens geeeignet. Rote Laserpointer reichen hier bis ca. 1m Abstand des Prüfling. Relativ preisgünstige grüne Pointer reichen über mehrere Meter sind aber recht launisch.

Gruß Kurt

Hallo Kurt,
Oder man baut das Bath wie du mit dem rechtwinklig zur opt.Achse ausgerichteten Wuerfel. Dann geht auch ein Diodenlaser, weil die Refferenzflaeche gleichweit weg ist wie die Pruefflaeche.
marty

Hallo Kai,

das Interferogramm ist der Hammer! Woher kommt die bessere Qualität beim Twyman-Green im Vergleich zum Bath? Von der frühen Strahlaufweitung (und möglicherweise daher einer geringeren Empfindlichkeit für Staub auf den Flächen)?

Ich habe mir (rein aus Interesse[:o)]) vor ein paar Wochen ein eigenes Bath gebaut, nachdem ich schon ein paarmal mit einem geliehenen gemessen hatte.

Die Interferogramme damit sind ähnlich wie beim konventionellen Bath, kommen an Deines aber bei Weitem nicht heran!

Viele Grüße
Reiner

Hallo Reiner,

freut mich wenn ich jemanden mit der Ästhetik der Streifen begeistern kann[^]
Ein guter Freund und Fotograf, der mir u.a. die Canon 350D ausgeliehen hat, schmunzelt schon über mich wegen dieser abstraken Kunst...

Ich denke es ist wirklich die entspannte Geometrie des Twyman-Green. Das ist was für Lokschlosser. Normalerweise benutzt man kleine Strahlquerschnitte wegen der geringeren optischen Fehler. Aber Staub wirkt sich bei größeren Querschnitten weniger aus. Außerdem kann man die beiden Linsen in der Strahlaufweitung besser putzen, und das muss man auch unbedingt und gründlich machen.

Das beste wäre ein Raumfilter, also ein 3-achsig verstellbares Pinhole als Aufweitung. Kostet aber selbst in einfacher Ausführung 300++ Euro. Nach Versuchen mit verschiedenen Linsen hat sich die jetzige Negativ-Positiv Kombination als sehr brauchbar erwiesen. Also eine Art ungekehrtes Galilei-Fernrohr.

Die Justage ist bei meinem Twyman-Green noch verbesserungsfähig. Durch das große Gesamtgewicht ist eine Feinverstellung im Ganzen ungünstig. Ich werde also die Referenzphäre einzeln 2- oder 3-achsig verstellbar umbauen, allein auf Schwerkraftbasis wie beim klassischen Foucaulttester.

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Ich habe mir (rein aus Interesse) vor ein paar Wochen ein eigenes Bath gebaut,<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

WAS hast Du vor? [:D]
Und, wie fotografierst Du bei Deinem Bath? Kommt man da gut ran an den Fokus?

Viele Grüße
Kai

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: fraxinus</i>
<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Ich habe mir (rein aus Interesse) vor ein paar Wochen ein eigenes Bath gebaut,<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

WAS hast Du vor? [:D]
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Hallo Kai,

ich hab nix vor, bin glücklich und ausgelastet mit den Teleskopen, die ich habe. Das ist wirklich nur reines Interesse [:o)]

Zum Beobachten (der Fringes) habe ich ein kleines Fernrohr, dass ich vor den Strahlteiler setzen kann. Fotografieren geht ohne Probleme, der Würfel ist ziemlich klein, nur 15 mm, so dass das gut langt.

Aber nochmal zum Twyman-Green: Eigentlich kann man da doch auch einfach eine konkave Seite einer Linse mit, sagen wir, 20mm Durchmesser nehmen, oder? Wenn man die nicht ganz bis zum Rand ausleuchtet sollte die doch sehr präzise sphärisch sein. Dann bekäme man das Ganze doch sehr kompakt hin.

Viele Grüße
Reiner

Hallo Reiner,

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Eigentlich kann man da doch auch einfach eine konkave Seite einer Linse mit, sagen wir, 20mm Durchmesser nehmen, oder?<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Ja genau!
Das meinte ich mit "Achromat kochen", damit erhält man auf alle Fälle eine unvergütete konkave Fläche. Die meisten Einzellinsen sind leider vergütet, haben damit nicht das gleiche Reflexionsvermögen wie eine blanke Glasfläche. Es ist nur dumm, wenn der konkave Radius zu klein ist, so ist es mir anfangs ergangen, dann kommt man mit dem Strahlenbündel nicht wieder zurück durch den Würfel. Oder man hat Pech und erwischt eine totale Gurkenlinse. Aber man kann ja gegen was bekanntes testen, sowas merkt man schnell.

Für den Fall eines verspiegelten Prüflings kann man entweder ein Filter in den Test-Zweig stellen (nah an den Würfel) oder besser eine zweite Referenzsphäre besorgen und verspiegeln. Da ist das Bath nicht so pingelig mit.

Die Kompaktheit findet aber ein schnelles Ende beim Laser, HeNe ist mit Abstand das beste. Es soll angeblich aber auch Dioden mit extremer Kohärenzlänge geben.

Viele Grüße
Kai

Hallo Torsten,

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">ich habe mein BI nun nochmal neu aufgebaut. Diesmal direkt auf einen Kreuztisch von Proxon. Noch gibt es aber zwei Unzulänglichkeiten im Aufbau:...
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

...bist Du Dir sicher dass es so wie abgebildet überhaupt funktioniert? Bei mir ist der Würfel im Vergleich zu Deiner Abbildung genau um 90° verdreht [:I].
Hierzu ein Foto von meinem allerersten Versuch im April 2004:

Der damals verwendete Teilerwürfel ST2 hatte nur 3 freie Flächen. Deshalb war der zweite Würfel ST1 notwendig. Für für Ausrichtung von ST2 spielt das aber keine Rolle.

zu Strahlaufweitung: Der quasi- Rechteckquerschnitt des primären Bündels spielt keine Rolle so lange der aufgeweitete Lichtkegel an der "Schmalseite" breit genug ist um den Prüfling voll auszuleuchten.

Gruß Kurt

Sind denn die Messaufbauten ausgetestet ? Das BI von Kurt
ist aus meiner Sicht das einzige was richtig funktionieren
kann. Ich fummle seit einiger Zeit an einem Twyman Green um
zumindest nachzuvollziehen dass dieses auch mit einem Teiler-
würfel in einem divergenten Strahlengang reproduzierbare
Ergebnisse liefert. Der Glasweg (Würfel) stört ja die Referenz
Wellenfront ebenso wie die zum Prüfling da die Strahlen nicht
mehr aus einem Punkt kommen; ist es daher nicht absolut
notwendig beide Teilwege exakt zu vereinigen ? Die Literatur
z.B."Optical Shop Testing" von Malacara zeigt Twyman Green's
nur im parallelen Strahlengang.
Gruß, Joachim

Gruß, Joachim