Mikroval-Fortschritte und Weißlicht-Interferenzen am Interphako-Kopf

  • So - kleine Fortschritte :)


    Nach einem äußerst netten Telefonat mit einem Mikroval-Spezialisten habe ich nochmal die Farbabfolge versucht korrekt einzustellen.


    Von folgendem Zustand mit sicherlich etwas Glas/Luft-Differenz (schwarz eher mittig, allgemein asymmetrisch):


    war es nur ein (sehr) kurzer Weg an den Strahlteiler-Endplatten nach hier (vgl Literatur oder Eingangspost):


    wo die Abfolge deutlich symmetrischer ist und mir sehr zur Hoffnung bestätigt wurde, dass Keile mit gleichen Seriennummern nicht unbedingt bessere Abfolgen zeigen :)


    Weniger perfekt ist noch, dass sich beim "Umklappen der Interferenzen" über die beiden Stellknöpfe leichte Kurven in den Streifen bilden - da geht noch mehr.

    Aber zunächst muss ich mich mal um eine Kamera kümmern, denn das echte Bild ist langsam doch bedeutend schärfer als die Verwackelten mit dem Smartphone frei-Hand:


    @Bernd: Also wirklich Plexiglasplatten, eine mit Blende? Und die untere wird dann verkippt? In Deinem Streifenbild sind die IF ja senkrecht - kannst Du sie dann mit dem Plexi-Keil drehen und mit dem linken Stellknopf auseinanderziehen?


    lg

    Martin

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    Hallo Martin,


    schön, daß es nicht steckenbleibt. Glasplatten wären natürlich besser, aber es war eben nur Plexiglas zur Hand.

    Und ja, die Untere läßt sich über den Stellknopf verkippen. Und das Streifenmuster läßt sich dann drehen und auseinanderziehen.

    Die Aufnahmen sind mit der Spaltblende entstanden, welche parallel zu den Streifen zu orientieren ist.


    VG

    Bernd

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    Dafür hast du die besseren Bedingungen mit richtigen Glaskeilen und einer lackierten Blende. Meine Blende ist nur gedruckt und daher nicht ganz so dünn und präzise. Wichtiger ist aber der Kontrast der Interferenzfarben, der eben von der Justage stark abhängig ist.

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    Also der Aufbau ist ja Folgender:

    Man hat ja zunächst die beiden Strahlenteiler-Prismen als Grundgerüst des Interferometers. Dadurch. daß es im einen Zweig des Strahlenganges zu einer Phasenverschiebung von 180° kommt, entstehen die Interferenzfarben durch Auslöschung der jeweiligen Wellenlängen im Spektrum.

    Die Strahlenteiler müssen schon soweit gut justiert sein, daß die Weglängen identisch sind und man sieht es auch am Auftreten der Interferenzstreifen. Um diesen Zustand zu halten, müssen also in beide Zweige Gläser gleicher Dicke und gleichen Brechungsindex gebracht werden.

    Bei den Ausgleichsprismen hat man noch die Möglichkeit des Kippens und des Schwenkens. Dabei ist einer davon mit der Mikrometerschraube quer zur optischen Achse verschiebbar. Er hat auch keine konstante Dicke, sondern ist eben ein Keil mit minimaler Steigung. Dadurch kommt es schon zwangsläufig zu Ganunterschieden, was die verschiedenen Interferenzfarben als "Regenbogen" bewirkt. Man kann zwar durch Schwenken und Kippen der Ausgleichsprismen die Streifenbreite beeinflussen, aber es gibt eben nur eine Position, bei der der Kontrast am stärksten ist wie man ihn eigentlich auch benötigt.

    Weitere identische Planglasplatten würden ja nichts verbessern pro Strahlenzweig, deswegen kommen die runden Glaskeile ins Spiel.

    Mit der Justage der Glaskeile schafft man es, das Dickengefälle vom Ausgleichskeil zu kompensieren. So lässen sich das Streifenmuster dehnen, ohne daß dabei der Kontrast verloren geht und die Pupillenebene in einer konstanten Farbe erscheint, welchs sich dann durch verschieben des Ausgleichskeils über die Mikrometerschraube verändern läßt. Die Glasstärke wird dabei in diesem Zweig eben nur minimal beeinflusst. Aber genau das bewirkt dann den feinen Gangunterschied und den daraus resultierenden Farbwechsel.

  • Hi Bernd,

    danke für die Erläuterungen. Die Betrachtung, dass der untere Drehkeil gerade den schrägen Meßkeil ausgleichen soll finde ich durchaus einleuchtend und hatte ich so noch nicht. Du hast es ja nun aber auch ohne Keil hinbekommen - oder hast Du etwa das Plexiglas schräg geschliffen? :)

    Nicht zustimmen würde ich bei den 180° Phasenversatz - denn im leeren Interferometer sind doch beide Teilarme zu 100% identisch und die beobachtete zentrale Interferenz ist "Weiß", also perfekte konstruktive Interferenz ohne Phasenversatz. (Der nicht-beobachtete Anteil geht Richtung Interferometerboden verloren - hier würde ich den Phasensprung erwarten und dass man in der Mitte "Schwarz" hat.)


    Ganz abgesehen von der generellen Funktionsweise wäre ich allerdings besonders dankbar für eine Schritt-für-Schritt Erläuterung Deiner Vorgehensweise - sobald man zB die Strahlteilerplatten in Position gebracht hat, kann man ja rein mechanisch die verschiedenen Keile nicht mehr einbauen - hast Du hier mit Mikrometer-papier gearbeitet und die Positionen gemerkt? Wie hast Du in Deinem jetzt renovierten Inteferometer geschafft, den schrägen Messkeil auszugleichen? Wie hast Du den Interphako-Keil exakt auf die gleiche optische Dicke wie den unteren gebracht?


    lg

    Martin

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    Hallo Martin,

    ich sehe, daß ich doch noch einiges klar- bzw richtigstellen muß, zumal es ja auch etwas kreuz und quer sowie drunter und drüber ging. :99:

    Aber macht ja nichts. :)

    Du hast es ja nun aber auch ohne Keil hinbekommen - oder hast Du etwa das Plexiglas schräg geschliffen?

    Nachdem ich ja nun gemerkt hatte, daß es mit dem Kontrast nur ansatzweise geklappt hatte, habe ich das Plexiglas wieder rausgeschmissen und die Glasplatte unten wieder eingebaut. Oben habe ich es dann mit einem nicht-nummerngleichen Schieber mit Glaskeilen versucht.

    Aber wenn man Plexiglas so gut schleifen und polieren könnte, wäre es schon eine vorstellbare Alternative. 8)


    Ganz abgesehen von der generellen Funktionsweise wäre ich allerdings besonders dankbar für eine Schritt-für-Schritt Erläuterung Deiner Vorgehensweise - sobald man zB die Strahlteilerplatten in Position gebracht hat, kann man ja rein mechanisch die verschiedenen Keile nicht mehr einbauen - hast Du hier mit Mikrometer-papier gearbeitet und die Positionen gemerkt?

    Leider ist das so, daß man den hinteren Strahlenteiler immer abbauen muß, wenn man die Einheiten dazwischen einbauen will. Aber nach dem Wiederanbau läßt sich mit etwas Gefühl die Position finen, bei der man die Schrauben anziehen kann. Dabei immer schön beobachten, daß das Streifenmuster nicht verschwindet, Deswegen immer gleichmäßig die Schrauben anziehen und nicht zu fest.


    Wie hast Du in Deinem jetzt renovierten Inteferometer geschafft, den schrägen Messkeil auszugleichen? Wie hast Du den Interphako-Keil exakt auf die gleiche optische Dicke wie den unteren gebracht?

    Durch das Verdrehen der Glaskeile im Interphako-Schieber. Wenn man die Abdeckplatte ausbaut, sieht man ja schon die Schrauben der Halterung, Am besten klappt das, wenn man dabei das Streifenmuster durch die Bertrandlinse anschaut. Dann erkennt man auch schon die Ansätze mit sehr dünnen feinen Streifen, die man mit bloßem Auge gar nicht sehen kann im abgebauten Zustand.

    Und daß die Gesamtdicke des Interphako-Keilpaares mit der unteren Platte gepasst hat, war eher glücklicher Zufall. Zwar läßt sich das theoretisch wieder über den oberen Meßkeil angleichen, aber der ist eben auch nicht unendlich lang und kann somit nicht jede Glasdickendifferenz ausgleichen. Denn irgendwann kommen halt die Anschläge oder die Mikrometerschraube wirkt nicht mehr, weil sie mit dem Schieber keinen Kontakt mehr hat und rausgedreht wird. :78:


    Beste Grüße

    Bernd

  • Hallo Bernd,

    erneut danke für die Ausführungen. Das ist doch schon sehr toll, dass ein Interferometer aus der ältesten Generation direkt mit einem Glaskeilpaar aus der mittleren funktioniert und diese beiden Elemente wohl fast die identische Dicke und Dispersion besitzen.

    Leider ist das so, daß man den hinteren Strahlenteiler immer abbauen muß, wenn man die Einheiten dazwischen einbauen will. Aber nach dem Wiederanbau läßt sich mit etwas Gefühl die Position finen, bei der man die Schrauben anziehen kann. Dabei immer schön beobachten, daß das Streifenmuster nicht verschwindet, Deswegen immer gleichmäßig die Schrauben anziehen und nicht zu fest.

    Das ist nun genau das große Problem - denn dann müssen die beiden gleichzeitig einzufügenden Elemente ja schon sehr nah an der richtigen Justage sein, oder? Sonst versuche ich ja mit der Endplatte genau den Fehler zwischen den beiden Keilpaaren auszugleichen. (Daher meine Frage, ob Du es irgendwie markiert hast, oder immer auf das Streifenmuster neu zusammengebaut.)


    Durch das Verdrehen der Glaskeile im Interphako-Schieber. Wenn man die Abdeckplatte ausbaut, sieht man ja schon die Schrauben der Halterung, Am besten klappt das, wenn man dabei das Streifenmuster durch die Bertrandlinse anschaut. Dann erkennt man auch schon die Ansätze mit sehr dünnen feinen Streifen, die man mit bloßem Auge gar nicht sehen kann im abgebauten Zustand.

    Hast Du die Keile denn dann beide um 90° verdreht eingebaut? Um die Schräge des Messkeils auszugleichen, bräuchte man doch einen Gradienten der Glasdicke in horizontaler Richtung - und wenn sie so verbaut sind wie standarmässig beim Drehkeilschieber, dann erzeugen sie bei antiphasischer Drehung einen Gradienten in vertikaler Richtung, oder liege ich da falsch?
    (Eine Beleuchtung mit scharfen Spektrallinien (Röhre, alte Energiesparlampe, etc.) hilft immens beim Auffinden der Positionen, da sie über riesige Bereiche noch Interferenzen gibt, aber am Mikroskop direkt ists natürlich auch besser zu sehen.)

    Und daß die Gesamtdicke des Interphako-Keilpaares mit der unteren Platte gepasst hat, war eher glücklicher Zufall.

    Das ist echt beeindruckend und zeigt wohl die genaue Fertigung in den damiligen Werken. Aber vlt finden wir ja noch einen Weg, wie man das außerhalb des Interferometers voreinstellen kann.

    Auf jeden Fall starke Leistung, aus so einem Potpourri an Teilen :thumbup:

    lg

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    Hallo Martin,


    Das ist nun genau das große Problem - denn dann müssen die beiden gleichzeitig einzufügenden Elemente ja schon sehr nah an der richtigen Justage sein, oder? Sonst versuche ich ja mit der Endplatte genau den Fehler zwischen den beiden Keilpaaren auszugleichen. (Daher meine Frage, ob Du es irgendwie markiert hast, oder immer auf das Streifenmuster neu zusammengebaut.)

    vielleicht solltest du nochmal die Komponenten zwischen den Strahlenteilern herausnehmen nur nur diese am Gehäuse befestigen. Wenn dabei schon das Streifenmuster wie bereits von dir gezeigt auftritt, ist as schon eine gute Basis. Ansonsten muss eben systematisch durch Unterlagen von Folienstücken an den drei Kontaktflächen diese gefunden werden. Durch vosichtiges Anheben merkt man auch schon, ob da was kommt.

    Danach baut man die Ausgleichskeile ein. Durch die Beweglichkeiten lassen sich auch damit die Streifenmuster wiederfinden. Wie das ausschaut, wurde ja bereits gezeigt.


    Hast Du die Keile denn dann beide um 90° verdreht eingebaut? Um die Schräge des Messkeils auszugleichen, bräuchte man doch einen Gradienten der Glasdicke in horizontaler Richtung - und wenn sie so verbaut sind wie standarmässig beim Drehkeilschieber, dann erzeugen sie bei antiphasischer Drehung einen Gradienten in vertikaler Richtung, oder liege ich da falsch?

    Man baut sie so ein, daß sie zunächst gar keinen Gradienten in der Glasdicke ergeben und praktisch wie ein Planglas wirken (oder meine Plexiglasplatten :99: ) Durch Verdrehen von 90° wird zwar der Gradient maximal und es kommt zur Bildaufspaltung wie beim Drehkeilschieber,

    aber für das streifenfreie Feld für Interphako ist nur ein kleiner Gradient erforderlich. Und zwar genau der des Messkeils. Und er muß eben entgegengestzt zum Gradienten des Meßkeiles wirken, was beim Einbau auch zu beachten ist. Das geht zwar über den Drehkeilschieber auch, nur hat der eben nicht die Interphakoblende.


    Aber vlt finden wir ja noch einen Weg, wie man das außerhalb des Interferometers voreinstellen kann.

    Das läßt sich eben nur Zusammenspiel genau einstellen. Wenn ich mal in Berlin bin, komme ich auf nen Kaffee vorbei und stell dir alles ein. :57:


    Beste Grüße

    Bernd

  • Hallo :)


    In der Keil-Winkel-Gradienten-Diskussion reden wir (glaube ich zumindest) ein wenig aneinander vorbei und das soll nicht seitenweise hier alle langweilen. Gern kommt dazu ein Update, wenn gewünscht!


    Zunächst aber kleine Fortschritte, zum allerersten Mal im echten Interphako....und mein neu erklärter Interferenz-Endgegner ist ganz klar ein homogenes tiefes Blau.

    Sicherlich alles noch nicht auf einem richtigen Niveau, aber es geht stetig voran, vielen Dank für die bisherige Unterstützung!




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