F117 Massimos Bath-Interferometer mit Weißlicht

Siehe auch:

 

Bath-Interferometer  , einer meiner ersten Berichte
Der Orginal-Artikel in SuW Juni 1973
The ATM-Report Volume 1 Optics
Präsentation -AstroForen; Test induced Astigmatismus ; dazu Dave Rowe
Test included Astigmatismus
dazu Dave Rowe
ein Interferometer entsteht; fotografisches Protokoll,   ~.de Link
Bath-Wiki der interferometer Yahoo Group 
Bilder von Dale Eason

Gut Ding will Weile haben. Es dauert also einige Zeit, bis man die richtigen Componenten gekauft
und nochmals eine Zeit, bis man mit feinmechanischen Geschick die Teile so zusammenfügt, daß
man sie gut justieren kann, und das Gerät dann auch auf Anhieb funktioniert. Und trotzdem sind es
noch einige Klippen, auf die es ankommt. Wenn beispielsweise der Teilerwürfel nicht exakt 50/50 %
Teilung hat, dann fehlt es etwas am Kontrast. Mit einem Polarisations-Filter kann man das wieder
ziemlich wettmachen.

Der Funktions-Beweis steht an erster Stelle. Es klappt also auf Anhieb und 3 Tage Arbeit sind damit beendet.

@MBIM_01.jpg

Als Träger eignet sich dieses Alu-Rechteckrohr vorzüglich, weil leicht zu bohren und fräsen und überaus
funktional. In diesem Fall die Basis mit 280 mm und als Verkleidung der Lichtquelle ein Querteil mit 120 mm.
Auf den letzten beiden Bildern erkennt man die Lichtquelle, und wie sie montiert wurde. Weil man zum
Einrichten bei einem Interferogramm viel Licht braucht, hat man zunächst eine Pinhole von 1.5 mm, die
man nach erfolgter Einrichtung auf 0.4 mm abblendet. Dadurch wird das Bild kontrastreicher.
Die "optische Achse" des Weißlicht Bath-Interferometers liegt 10.5 mm über der Rechteckrohr-Fläche.
Mit der Lichtquelle beginnend fällt ein divergentes Bündel auf den 18/125 Achromaten, der auf 6 mm
abgeblendet ist, womit man f/21 bekommt und der Farblängsfehler vernachlässigt werden kann. (Der
weiße Kunststoffhalter dient als Halter) Zwischen der eigentlichen Interferometer-Einheit ist genug Platz
vorgesehen, um enge Interferenz-Filter einfügen zu können. Teilerwürfel 20x20x20 und Dachkant-Prisma
20x20 sind auf die opt. Achse abgestimmt, das Dachkantprisma fungiert lediglich mit seiner verspiegelten
Hypothenuse als Auslenkspiegel und ist damit leicht zu montieren. Der Teilerwürfel selbst sitzt auf einem
0.5 mm Federstahlplättchen (von einem Anreißlineal) und wurde senkrecht zu Achse verschiebbar aus-
geführt und abschließend mit zwei M4 Schrauben fixiert. Die Bikonvexlinse sitzt ebenfalls auf gleicher
Höhe in einem Halter. Seitlich wurde die ursprüngliche AluScheibe (11mm dick) so angefräst, daß der
Linsenrand herausragt, was sich günstig auf den Bündelabstand auswirkt, der so klein wie möglich sein
soll. Damit die Linsen nicht herausfallen, aber andererseits nicht gedrückt werden, jeweils noch eine
sichere Befestigung.

@MBIM_02.jpg

Im Koordinaten-Meßtisch zeigt das Bild den neuen Interferometer bei der "Arbeit"

@MBIM_03.jpg

Hier noch einmal die eigentlich Bath-Interferometer-Einheit, dahinter das parallele 6 mm Lichtbündel mit
einem gelben Interferenzfilter von Edmund Scientific oder Melles Griot.

@MBIM_04.jpg

Die auswechselbar Pinhol: Je kleiner der Durchmesser, umso besser der Kontrast, aber umso dunkler das
Bild. 0.4 - 0.5 mm bilden die besten Ergebnisse in diesem Fall.

@MBIM_05.jpg

Wenn das Teilerverhältnis des Würfels etwas zu ungenau ist, dann wird das Streifenbild etwas flau. Abhilfe
kann man schaffen mit einen Polarizations-Filter, wie das erste Bild oben zeigt.

@MBIM_06.jpg

Die Möglichkeits, die Bikonvex-Linse flexibel zu verschieben, ebenso ...

@MBIM_07.jpg

.... der Halter für den Achromaten kann seitlich verschoben werden.

@MBIM_08.jpg

Als einfachste Lösung bot sich an, die Halogen-Lampe auf das 280 mm lange Trägerrohr zu setzen und sie
mit einem weiteren Querrohr zu verblenden. Das ergibt die geringsten Schraubverbindungen.

@MBIM_09.jpg

Die richtige Höhe des Glühwendels ( 10.5 mm) über der Grundfläche läßt sich mit einer Alu-Beilagscheibe
realisieren. Seitlich wird dann die Stromleitung herausgeführt. Bei der Herstellung beginnt man sinnvoller-
weise mit der Lichtquelle, und arbeitet sich dann über Achromat, Bikonvex-Linse bis zum Teilerwürfel vor.
Erst ganz zu letzt, wenn das System selbst kollimiert wurde, wird der Auslenkspiegel in Form eines Dach-
kantprismas eingesetzt. Now, the second interferometer is finished and I hope, Massimo will enjoy it for
a long time. I guess he will measure the secondary spectrum of different refractors. And you'll get better
fringes maps as with laser modules.

@MBIM_10.jpg

Zur Justage der Bauteile hier lese man bitte diesen Link: Bath-Interferometer
Die Bewegungs-Achsen und ihre Auswirkung: Bewegungs-Achsen und Auswirkung auf IGramme

Kurzform:

Die X-Achse wäre die optische Achse und dient der Fokussierung eines Interferogrammes.
Die Y-Achse dreht die Streifen eines Interferogrammes.
Die Z-Achse entscheidet über die Anzahl der Streifen nach oben oder nach unten hin.

bath01.jpg

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Zur Ergänzung die von Massimo gewünschten Interferenzfilter auf Tauglichkeit:

Dear Massimo,

these are the three interferenzfilters in their holder and the fringes map with them. I used the 0.3 mm
pinhole without any contrast filter.

@MBIM_11.jpg

@MBIM_12.jpg

@MBIM_13.jpg

@MBIM_14.jpg

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Bei den Interferenz-Filtern für die g-Linie wie auch für die h-Linie wird es ziemlich "dunkel" bei der Erzeugung von
Interferogrammen. Zunächst muß der Interferometer "lichtdicht" gemacht werden, damit das Ergebnis nicht derart
überstrahlt wird, daß man nichts mehr sieht. Der Raum sollte auch stockdunkel sein, und mit der üblichen 0.4 mm
Pinhole kommt man bei der h-Linie = 404.7 nm wave auch nicht mehr sehr weit. Bei einer Pinhole-Öffnung von 1 mm
reichen dann ca. 10 Sekunden Belichtung, um zu einem Interferogramm zu gelangen. Die g-Linie (violett) mit
435.8 nm wave ist mit 1 Sekunde bei 0.5 mm Pinhole etwas leichter zu realisieren. (Alle Aufnahmen entstanden
mit einem Kugelspiegel 250 R 2400)

Rohr1-h-linie.jpg

Rohr2-g-linie.jpg

Rohr3-F-linie.jpg

Rohr3-visuellMax.jpg

Rohr4-e-linie.jpg

Rohr5-d-linie.jpg

Im Vergleich zu einem Streifenbild mit einem HeNe-Laser wären hier weniger Artefakte.

Rohr6-633-linie.jpg

Rohr7-C-linie.jpg

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How to align the Bath-Interferometer

At first you need a light source. This could be a laser modul with a parallel light beam or it is a bright
halogen bulb of a car and you have to produce a parallel light beam with a long fokus achromat lens (125-
150 mm).
In case of a bulb use a 0.3 mm pinhole. This gives you fringe with a high kontrast. The optical axis over
the ground should be the half amount of the cube in my case 10 mm (the 50/50 procent cube is 20x20x20)

If you have the parallel light beam of about 6 mm in diameter, you insert the cube in that way, that the
beam passes the upper prisma. The orginal beam is parallel to the diagonal surface of that cube. By moving
that cube you will get two light beams at the other end. The distance of these beams should be about 6
mm of their middle axis and parallel. You can controll this at a wall 3 meter in distance. Then fix the cube
in any way.
At the end you insert the biconvex holder. Make sure that the lower reference beam, what do not pass the
lens at first is concentric to the upper light cone. So the interferometer leaves two beams:
the upper light cone what create by the bikonvex lens and
the lower reference beam, what did not pass that lens at first.

The upper light cone gets the information from your optic system. The lower reference beam is send back
as a parallel beam and then it passes the biconvex lens. Now it becomes a light cone on the way back and
it is the reference wave. At last you insert a 90° prism with a overcoated hyperthenus as a small mirror.
This is a easy way to watch the fringes map what is created by the cube.

You watch both beams on your biconvex holder. They must be intrafocal and about with the same
diameter. If you move the interferometer that the reference beam passes the biconvex lens, you can
watch two bright light points and they shows you interferograms.

 

Kommentare   

# Eric 2015-02-26 07:52
Hi,

What's Full Width-Half Max FWHM (nm) of filters used?

Great report, thanks!
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