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Optisches Prisma.
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Ersparnis an Raum und Material entstanden sind. Der Gang des in den Fig.-1 und 11-14 mit strichpunktierten Linien angedeuteten Lichtstrahles ist folgender : Der auf die Fläche e senkrecht auftretende Strahl geht durch diese hindurch und trifft auf die um 450 geneigte Fläche d (Fig. 14), welche ihn so reflektiert, dass er mit der Einfallsrichtung einen rechten Winkel bildet. Dann gelangt der Strahl wiederum gegen die um 450 geneigte Fläche c (Fig. 11), welche ihn schliesslich auf die Fläche f wirft. Da er auf letztere unter einem Winkel von 900 auftritt, so kann er ungehindert durch dieselbe hindurchtreten.
Bis hieher ist das Bild um 900 gedreht (siehe Fig. 12) ; um eine vollständige Umkehr desselben zu bewirken, muss man nun, wie an Fig. 2 zu sehen, noch ein gleiches Prisma anbringen, in welchem das Bild noch einmal um 900 gedreht wird. Diese Umkehr hat zwar Porro mit seinem Prismensystem auch erreicht, allein er bedarf dazu vier einzelne Elemente. Mithin zwingt er den Strahl, Ein-und Austrittsebene nicht mitgerechnet, sechsmal das Medium zu wechseln, während dies im vorliegenden Falle nur zweimal geschieht. Bei jedem Wechsel wird aber ein gewisser Teil der Strahlen absorbiert, da sich völlig lichtdurchlässige Ebenen nicht bilden lassen.
Es liegt demnach auf der Hand, dass durch die neue Prismenform ein bedeutender Vorteil erzielt wird, da sich die Zahl der Medienwechsel zu der Zahl derselben bei Anwendung von Elementen nach Porro wie 2 : 6 verhält, die Bildhelligkeit aber im umgekehrten Verhältnis steigt. Ausserdem hat der Strahl zwischen den beiden Reflektion- ebenen in dem neuen Körper nur das 0'7fache des Weges im Porroschen System zurückzulegen, wie man aus Berechnung an Hand der Tig. 3-6 leicht ersieht, in welchen der auffallende Lichtkreis sowie der mittelste Strahl strichpunktiert angegeben ist. Der Teil des Strahles zwischen den bei den Ressektionsebenen g und 11 (Fig. 5 und 6) bei dem Porroschen Systemen ist gleich 2 r, wenn man mit r den Radius des einfallenden Lichtkreises bezeichnet.
Beim neuen Prisma dagegen beträgt derselbe Weg des Strahles nur
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die volle Ausnutzung aller Flächen, sowie durch die eigenartige Form sowohl der Aufwand an Arbeit als auch der an Material in geringen Grenzen gehalten wird.
Das Prisma bietet nun den Vorteil, dass es sich zu sehr vielen Apparaten und Instrumenten verwenden lässt, da man es sowohl rechts-als auch linkswendend herstellen kann. Z. B. gibt die Zusammenstellung der Fig. 2 ein Zielfernrohr, wenn sie noch mit Objektiv und Okular versehen wird. Die Anwendung der Anordnung von Fig. 7 ist aus den Fig. 8-10 zu ersehen. Das in diesen dargestellte Doppelfernrohr ist bedeutend kleiner und handlicher als die bis jetzt gebräuchlichen, weil es möglich ist, den Weg der Lichtstrahlen zwischen die beiden Augenachsen zu verlegen. Das Fernrohr besteht aus zwei ineinander verschiebbaren Zylindern o und p, welche beide an einer Seite mit einem Deckel q bezw. s verschlossen sind. Die Verschiebung der beiden Zylinder kann auf beliebige Weise geschehen.
In der Zeichnung wird dieselbe bewirkt durch das Einschalten eines dritten Zylinders t, welcher einen Schlitz it trägt. In diesen Schlitz greift ein an dem äusseren Zylinder o befestigter Stift v. Der innere Zylinder p ist mit einem Schlitze versehen, um die Längsverschiebung zu gestatten. Wird nun t gedreht, zu welchem Zwecke ein wulstförmiger Rand vorgesehen ist, so wird sich t durch Gleiten des Stiftes tl in dem Schlitze 14- in der Längsrichtung bewegen. Bei dieser Bewegung wird der mit t durch eine geeignete Vorrichtung verbundene Zylinder p mitgenommen. Diese Vorrichtung kann, wie in der Zeichnung angedeutet, einfach in einem auf p befestigen, in dem auf t befindlichen Schlitze j gleitenden Stifte w bestehen. Auf den beiden Zylindern o und p sind nun die Okulare und Objektive befestigt.
Die auf die grossen Zylinder aufgesetzten kleineren Zylinder x tragen mittels Verschraubung die Objektive y. Auf die Zylinder z sind Hülsen 1 aufgeschoben, welche ebenfalls durch Verschraubung befestigt die Okulare tragen, die in bekannter Weise durch die an beiden Enden mit Linsen 2 und 3 geschlossenen Hülsen 4 gebildet werden. Die beiden Okulare sind durch einen Steg verbunden, welcher die Änderung der Augenachsenentfernung gestattet. Zu diesem Zwecke ist der Steg geteilt, so dass sich die eine Hälfte 5 in bezw. über die andere 6 schieben kann. Die Bewegung des Steges und damit die Änderung des Abstandes zwischen Okular und Objektiv wird in bekannter Weise durch eine Schraubenspindel 7 erreicht, welche sich in der mit einem Handrädchen 8 versehenen Mutter 9 bewegt. Das Festhalten der Spindel 7 geschieht durch das Schräubchen 10.
Um die Beweglichkeit der einzelnen Teile in der Längsrichtung zu sichern, sind dieselben mit entsprechenden Schlitzen ausgestattet. Zwischen den Okularen
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Kanten der Prismenpaare fassend dieselben festhalten. Die Wirkung des Fernrohres beruht nun auf dem eigentümlichen Gange der einfallenden Lichtstrahlen. Der Deutlichkeit halber sind in Fig. 7 die nicht sichtbaren Flächen mit punktierten Bezugszeichen versehen und ist die Zwischenlage zusammen mit den beiden an ihr anliegenden Flächen als 15 bezw. 16 bezeichnet. Ferner ist angenommen, dass die Spitzen weiter abgeschnitten sind, als es Fig. 1 zeigt, um den Gang der Strahlen deutlicher zu machen. Der durch das Objekt eintretende Lichtstrahl 1 geht durch die Fläche 19 des Prismas 12 und trifft auf 15.
Von hier reflektiert, gelangt er nach 20, von wo aus er wieder zurückgeworfen wird und durch die Fläche 21 in den Raum zwischen den beiden Augenachsen tritt. Er fällt durch die Fläche 22 des Prismas 13 und wird in diesem von der Fläche 23 auf 16 geworfen, welche ihn durch die Fläche 24 in des Okular schickt. Einen ähnlichen Weg nimmt der Strahl IL Derselbe.
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von 15 durch 30 in das Okular geworfen. Auf dem Wege tritt völlige Umkehr des Bildes, wie sie erforderlich ist, ein.
Es sind noch viele Anwendungen des beschriebenen Prismas möglich und lassen sich vorteilhaft in Entfernungsmessern, einfachen Fernrohren und allen mit Prisma ausgestatteten Apparaten anbringen ; denn einmal ist die Herstellung des neuen Prismas billig und gestattet die grösstmöglichste Ausnutzung des Rohmaterials, dann wird aber auch die Bildhelligkeit um vieles besser als bei Anwendung der bisher bekannten Prismen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Optisches Prisma in Tetraederform, dadurch gekennzeichnet, dass die das Prisma bildenden zwei kongruenten rechtwinkligen gleichschenkligen Dreiecke eine Kathete und die zwei kongruenten ungleichschenkligen rechtwinkligen Dreiecke die Hypotenuse gemeinsam haben.