Hallo allerseits,
ich habe mir die Beschreibung der Anordnung aus dem Lyot Artikel näher angeschaut. Es enthält einige Details die ich noch nicht wahrgenommen hatte. Der Text ist insgesamt extrem "dicht" an Informationen.
Lyot sagt:
<i>"Le compensateur utilisé en février et mars 1941 était formé d'une lame de verre prismatique de très petit angle (1' environ) de 50mm de côté et 4mm d'épaisseur, coupée diamétralement par un trait de diamant perpendiculaire a ses franges d'égale épaisseur"</i>
<i>Der in Februar/März 1941 benutzte Kompensator (= Lyot-Plättchen, das hätte er aber nicht wissen können) war aus einem extrem leicht prismatischen (keilförmigen) Glasstreifen (Winkel ca. 1'), 50x50mm und 4mm Dick, gemacht. Der Streifen wurde quer geschnitten, so dass zwei gleiche Keile entstehen.</i>
Dazu eine Zeichnung:
Die Abmessungen sind eigentlich unwichtig. Nur der Keilwinkel zählt. Der angegebene Wert (1' ) ist aber sehr wahrscheinlich falsch (Schreibfehler?), wird aber glücklicherweise nicht direkt gemessen, sondern richtig eingerichtet. Darüber noch später.
Lyot sagt weiter:
<i>"Un des morceaux de cette lame était légèrement argentée sur une des faces et fumé sur l'autre; il absorbait ainsi la lumière avec une teinte à peu près neutre."</i>
<i>Eine der Hälften (sagen wir mal die Rechte) wird auf einer Seite leicht Silberbeschichtet und mit Ruß auf der anderen beschichtet. Das Ganze ergibt somit eine ziemlich farbneutrale Absorption.</i>
Wie sich am Ende zeigen wird, kann man heute für die rechten Hälfte ein Stück fertiges ND-Filter nehmen.
Vorerst aber, einige Details über die notwendige Genauigkeit der lambda/4 -Verschiebung. Sie kommt davon, dass ein Faktor sin(alpha) in der Formel vorkommt, als Teil der Empfindlichkeit der Anordnung (Die Mathe dazu muss noch geprüft werden). Wenn alpha = 0° ist die Empfindlichkeit = 0. Bei alpha = pi/2 = 90° (was gleich mit lambda/4 zu setzen ist) ist die Empfindlichkeit am größten, weil dort sin(alpha) = 1.
Glücklicherweise, ändert sich die Sinus-Funktion sehr wenig um den Wert pi/2. Zum Beispiel:
sin(70°) = sin(110°) = 0,94.
Somit ist pi/2 +-20° ein extrem guter Bereich für den Gangunterschied in der Lyotplatte. Sogar +-30°, mit sin(60°) = sin(120°) = 0,87 wäre gar nicht so schlecht.
Wenn der Gangunterschied nicht mehr nominal pi/2 sondern 3pi/2 wird, ändert sich der Empfindlichkeitsfaktor von +1 in -1. Alle hellen Bereiche des Lyot-Bildes werden dunkel und alle dunkeln Bereich hell. Die Aussagekraft des Bildes bleibt aber erhalten.
Die angegebene +-20° passen sehr gut für einen Meßstreifen. Wenn es nur darum geht, ein Lyot-Bild zu produzieren, kann man ohne Probleme eine viel größere Toleranz akzeptieren. Bei +-45° wäre die Empfindlichkeit auf nur 0,7 reduziert.
Lyot sagt weiter:
<i>"Les deux morceaux étaient juxtaposes dans le même plan, suivant la coupure. La lentille à étudier formait l'image d'une fente éclairée par une lampe à filament de tungstène, sur coté enfumée, parallèlement à la coupure et à 0,5mm seulement de celle-ci; l'image de la fente mesurait de 0,3mm de large et 5mm de long. Le reste du coté enfumé était masqué par un écran opaque.
L'onde directe traversait ainsi le coté absorbant, tandis que l'onde diffractée traversait presque uniquement le coté transparent; en faisant glisser les deux moitiés l'une par rapport à l'autre, on pouvait faire varier le déphasage des deux ondes directe et diffractée. Derrière le compensateur, un objectif de 40mm d'ouverture formait une image en vrais grandeur de la lentille étudiée sur la plaque photographique."</i>
<i>Die zwei Hälften werden dann wieder zusammengesetzt, entlang der Schnittkante. Die getestete Linse bildet einen Lichtspalt - von einer Tungsten-Lampe beleuchtet - auf der Ruß-Seite ab, parallel zu der Kante und nur 0,5mm davon entfernt. Der Lichtspalt ist 0,3mm breit und 5mm hoch. Der Rest der beschichteten Seite wird abgedeckt.
Die direkte Welle geht durch die absorbierende Seite und die Diffraktierte Welle praktisch nur durch den transparenten Bereich. <b>Durch relative Verschiebung der zwei Hälften kann der Phasenunterschied eingestellt werden</b>. Ein Objektiv mit 40mm Öffnung hinter dem Kompensator projiziert ein Abbild (1:1) der getesteten Linse auf einer Fotografischen Platte</i>.
Das waren noch Zeiten!
Ich finde die Lösung für die Einstellung der richtigen Phase genial. Wenn man es so macht, kann man die rechte Seite aus einem Standard ND-Filter schneiden. Der Winkel der transparenten Seite soll so poliert werden dass über die 50mm Höhe 3 bis 4 ziemlich horizontal liegende Newton-Interferenzstreifen entstehen. Das garantiert, dass über die Höhe des Lichtspaltes die Phasenverschiebung praktisch gleich bleibt. Man kann eventuell die Höhe des Spaltes auf 2mm reduzieren, so dass der Keilwinkel noch grösser werden darf.
Die Abdeckung der rechten Seite dürfte den Faktor K=0,5, den Lyot bei der Auswertung einführt, erklären: durch die Abdeckung wird nur die Hälfte der diffraktierten Welle für das Endbild benutzt. Eine Mathematische Überprüfung fehlt noch.
Viele Grüße
Horia
