DE1184115B

DE1184115B - Interferometer for determining the refractive indices of homogeneous substances

Info

Publication number: DE1184115B
Application number: DEJ22033A
Authority: DE
Inventors: Dr Wolfgang Nebe
Original assignee: Jenoptik Jena GmbH
Current assignee: Jenoptik AG
Priority date: 1962-06-30
Filing date: 1962-06-30
Publication date: 1964-12-23

Description

Interferometer zur Bestimmung der Brechungszahlen von homogenen Substanzen Die Erfindung betrifft ein Interferometer zur Bestimmung der Brechungszahlen von homogenen Substanzen, das eine mindestens zweigeteilte Küvette im divergenten Kollimatorstrahlengang, einen Autokollimationsspiegel, ein die Interferenzstreifensysteme abbildendes optisches Glied, einen der relativen Verschiebung der Interferenzstreifensysteme dienenden Kompensator und planparallele, in der die optische Achse enthaltenden Vertikalebene geneigte durchsichtige Platten enthält.Interferometer for determining the refractive indices of homogeneous substances The invention relates to an interferometer for determining the refractive indices of homogeneous substances that have at least a two-part cuvette in the divergent collimator beam path, an autocollimation mirror, an optical that depicts the interference fringe systems Member, one used for the relative displacement of the interference fringe systems Compensator and plane-parallel in the vertical plane containing the optical axis Contains inclined clear plates.

Den allgemeinen Bestrebungen entsprechend ist man auch beim Bau von Interferometern bemüht, diese unter Beachtung des Verwendungszweckes so gedrängt, genau und einfach wie möglich zu gestalten. In accordance with general aspirations, one is also in the construction of Interferometers endeavor to push them in such a way, taking into account the intended use, accurate and simple as possible.

Diese Bemühungen haben insbesondere für den Bau von handlichen, tragbaren Interferometern Bedeutung, wie sie beispielsweise im Bergwerk zur Untersuchung des Methangehalts der Luft verwendet werden und wofür sie wegen der oft sehr beengten Verhältnisse möglichst klein und leicht sowie gegen äußere Einflüsse weitestgehend unempfindlich sein sollen. Die Meßgenauigkeit eines Interferometers zur Bestimmung der Brechungszahlen in homogenen Substanzen ist bekanntlich um so größer, je länger die Küvette ist. Demnach bewirkt die Steigerung der Genauigkeit durch Verwendung längerer Küvetten eine Vergrößerung der Baulänge eines Interferometers.These efforts have been made in particular for the construction of handy, portable ones Interferometers meaning, for example in the mine for the investigation of the Methane content of the air can be used and what it is because of the often very cramped Ratios as small and light as possible and as far as possible against external influences should be insensitive. The measurement accuracy of an interferometer for determination the refractive index in homogeneous substances is known to be greater, the longer the cuvette is. Hence, it effects the increase in accuracy through use longer cuvettes increase the overall length of an interferometer.

Es sind bereits Interferometer bekanntgeworden, die den Forderungen hinsichtlich der Meßgenauigkeit und der Baulänge entgegenkommen, indem die Lichtstrahlen die Küvette mehrmals durchlaufen und danach erst zur Interferenz gelangen. Der mehrmalige Durchlauf kann entweder durch Reflexion der Lichtstrahlen in oder an der Küvette oder durch Autokollimation im Interferometer geschehen. Allen Autokollimationsinterferometern zur Bestimmung der Brechungszahlen einer homogenen Substanz ist gemeinsam, daß die Küvette im parallelstrahligen Lichtbündel liegt und deshalb die nicht unerhebliche Länge des parallelstrahligen Lichtbündels maßgebend für die Baulänge des Interferometers ist. Interferometers have already become known that meet the requirements with regard to the measurement accuracy and the overall length meet by the light beams run through the cuvette several times and only then come to interference. The multiple Passage can either be done by reflecting the light rays in or on the cuvette or by autocollimation in the interferometer. All autocollimation interferometers to determine the refractive indices of a homogeneous substance has in common that the The cuvette lies in the parallel beam of light and is therefore not insignificant The length of the parallel light bundle is decisive for the overall length of the interferometer is.

Ferner sind Interferometer nach Michelson bekannt, die zur Untersuchung der Homogenität von Substanzen oder zur Längenmessung dienen und bei denen zur Vermeidung einer Vielzahl ausgedehnter optischer Bauteile die zu untersuchenden Objekte im divergenten Autokollimationsstrahlengang angeordnet sind. Diese Interferometer sind zur Bestimmung der Brechungszahlen wenig geeignet, weil sie wegen ihrer langen, sich in verschiedene Richtungen erstreckenden Lichtwege sehr empfindlich gegen äußere, Meßfehler verursachende Einflüsse sind. Furthermore, interferometers according to Michelson are known which are used for investigation serve for the homogeneity of substances or for length measurement and where to avoid them a multitude of extensive optical components the objects to be examined in the divergent autocollimation beam path are arranged. These interferometers are for the determination of the refractive indices, because they are because of their long, light paths extending in different directions are very sensitive to external, Are influences causing measurement errors.

Man hat auch schon ein Ml'chelson-Interferometer durch Anordnung eines Kösters-Prismas an stelle der üblichen teilverspiegelten Flächen derart modifiziert, daß es zur Bestimmung der igechungszahlen homogener Substanzen verwendet wbrderi kann. Die Mängel dieses Interferometers liegen jedoch darin, daß auch hierbei die zweiteilige- küvette im parallelen Strahlengang liegt und daß zur ein Interferenzstreifensystem erzeugt wird; dessen Verschiebung gegenüber einer körperlichen skata zu messen ist. Die zwei völlig unterschiedlich ßeatteten Meßmarkensysteme beeinflussen die Ablesegenauigkeit negativ und erfordern besondere Sichheitsvorkehrungen im Interferometer, damit beidè' Meßmarkensysteme durch äußere Einflüsse keineifehierhaften Verschiebungen gegeneinander erfahren: Für die Meßgenauigkeit e-itfes - Interferometers ist bekanntlich nicht zuletzt dierzwischen den relativ zueinander verschiebbaren, inf6ilge des Einflusses des Küvettenbodens - bestkde Trennungslinie von Bedeutung. Denn sowohl dle-Mcht vorhandene als auch die zu breite Trennungslinie beeinträchtigt die Ablesung der gegenseitigen Sten>ing der Interferenzstreifen. Bisher wurde der einfluß des - Küvettenbodens auf das Bild der Interferenzstreifensysteme in der Okularbildebene des -Üiterferometers durch eine im parallelen Strahlengang hinter der Küvette angeordnete, in der die optische Achse des Interferometers enthaltenen Vertikalebene geneigte, planparallele Glasplatte ausgeschaltet, die in der Regel die zwei unteren, miteinander interferierenden Lichtstrahlenbündel in gleicher Weise beeinflußt und ablenkt. Eine derartige Anordnung ist bei einem Interferometer mit Küvette im divergenten Kollimatorstrahlengang unter Berücksichtigung des veränderten Abbildungsstrahlenganges und'der möglichen Bildebenenverlagerung für jedes der Interferenzstreifensysteme nicht anwetrdbar. One already has a Ml'chelson interferometer by arrangement a Kösters prism in place of the usual partially mirrored surfaces modified in such a way, that it is used to determine the number of equivalents of homogeneous substances can. The shortcomings of this interferometer, however, are that here too two-part cuvette lies in the parallel beam path and that for an interference fringe system is produced; the displacement of which is to be measured compared to a physical skata. The two completely differently etched measuring mark systems influence the reading accuracy negative and require special safety precautions in the interferometer so that both Measuring mark systems do not move incorrectly against each other due to external influences experienced: For the measuring accuracy e-itfes - interferometer is known not lastly, between the infiltration of influence that can be displaced relative to one another the bottom of the cuvette - the best dividing line is important. Because both dle-Mcht The existing as well as the too wide dividing line affects the reading of the mutual sten> ing of the interference fringes. So far, the influence of the - The bottom of the cuvette on the image of the interference fringe systems in the eyepiece image plane of the -Üiterferometer through a parallel beam path behind the cuvette, inclined in the vertical plane containing the optical axis of the interferometer, Plane-parallel glass plate turned off, which usually the two lower, with each other interfering light beam influences and deflects in the same way. One Such an arrangement is in an interferometer with a cuvette in the divergent collimator beam path taking into account the changed imaging beam path and the possible Image plane shift not applicable for any of the interference fringe systems.

Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht in der Schaffung eines Interferometers zur Bestimmung der Brechungszahlen von homogenen Substanzen, dem die aufgezeigten Mängel der bekannten Interferometer nicht anhaften, welches durch die Anordnung der Küvette im divergenten Autokollimationsstrahlengang einfach, gedrängt und handlich gebaut und dessen Meßgenauigkeit infolge der Verwendung zweier Interferenzstreifensysteme als Meßmarken von äußeren Einflüssen unabhängig ist und bei dem die in der Okularbildebene entstehenden Interferenzstreifensysteme durch eine scharfe Trennungslinie getrennt sind. The object on which the present invention is based exists in creating an interferometer for determining the indices of refraction of homogeneous ones Substances that do not adhere to the identified deficiencies of the known interferometers, due to the arrangement of the cuvette in the divergent autocollimation beam path simple, compact and manageable and its measuring accuracy as a result of its use two interference fringe systems as measuring marks independent of external influences and in which the interference fringe systems arising in the ocular image plane are separated by a sharp dividing line.

Gemäß der Erfindung ergibt sich ein solches Interferometer, wenn die planparallelen Platten im divergenten Kollimatorstrahlengang angeordnet sind und wenn der Autokollimationsspiegel gegenüber der optischen Achse um einen Winkel; V geneigt oder das abbildende optische Glied um einen Betrag verschoben ist, wobei f die Brennweite des abbildenden optischen Gliedes und v die Parallelversetzung ist, welche der Achsstrahl durch die planparallelen Platten erfährt. Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß die divergenten Lichtstrahlen senkrecht auf den Autokollimationsspiegel auftreffen und in sich selbst zurückgeworfen werden, wobei der Autokollimationsspiegel eben oder gekrümmt oder zweigeteilt sein kann. According to the invention, such an interferometer results when the plane-parallel plates are arranged in the divergent collimator beam path and when the autocollimation mirror is at an angle with respect to the optical axis; V is inclined or the imaging optical member is displaced by an amount, wherein f is the focal length of the imaging optical element and v is the parallel offset is what the axis ray experiences through the plane-parallel plates. Through this Measure is achieved that the divergent light rays perpendicular to the autocollimation mirror impact and be thrown back into itself, the autocollimation mirror can be flat or curved or divided into two parts.

Eine vorteilhafte Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung ergibt sich, wenn zwei parallele, zueinander parallel liegende und von verschiedenen Lichtbündeln durchsetzte Glasplatten, von denen eine vor und die andere hinter der Küvette angeordnet ist, und wenn der Autokollimationsspiegel bezüglich einer zur optischen Achse senkrechten Ebene entgegen den Glasplatten geneigt ist. An advantageous embodiment of the subject of the invention results when two parallel, mutually parallel and different Beams of light interspersed with glass plates, one in front of and the other behind Cuvette is arranged, and if the autocollimation mirror with respect to a for optical axis perpendicular plane is inclined against the glass plates.

Für die einfache Montierung und Justierung des Interferometers ist es empfehlenswert, vor der Küfette zwei planparallele, symmetrisch zur optischen Achse geneigte Glasplatten anzuordnen, die ein Dach miteinander bilden, sowie einen Autokollimationsspiegel mit zwei zueinander geneigten spiegelnden machen vorzusehen, deren Spur parallel zu der von den Glasplatten gebildeten Dachkante liegt und die in bezug auf eine zur optischen Achse senkrechten Ebene entgegen den Glasplatten geneigt sind. For easy mounting and adjustment of the interferometer is It is advisable to place two plane-parallel, symmetrical to the optical one in front of the cuvette Axis to arrange inclined glass plates that form a roof with each other, as well as one Provide autocollimation mirrors with two mutually inclined reflective frames, whose track is parallel to the roof edge formed by the glass plates and the in relation to a plane perpendicular to the optical axis opposite to the glass plates are inclined.

Drei Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung sind in den Fig. 1 bis 6 der Zeichnung schematisch dargestellt, und zwar zeigen F i g. 1 und 2 bzw. 3 und 4 ein Interferometer im Aufriß und Grundriß, F i g. 5 ein Interferometer im Aufriß und F i g. 6 eine Küvette in Ansicht. Three embodiments of the subject matter of the invention are shown in FIG FIGS. 1 to 6 of the drawing are shown schematically, namely show F i g. 1 and 2 and 3 and 4, respectively, an interferometer in elevation and plan, FIG. 5 an interferometer in elevation and FIG. 6 a cuvette in view.

In den F i g. 1 und 2 bedeutet 1 den Lichteintrittsspalt eines Interferometers mit der optischen Achse °l-°l der in Fig. 1 zusammen mit der optischen Achse 0t-01 in der Zeichenebene liegt. Mit 2 und 3 sind zwei gleiche, im Strahlengang des Interferometers nacheinander angeordnete, gegen die optische Achse Q-Q in Fig. 1 in der Zeichenebene geneigte planparallele Glasplatten bezeichnet, von denen die Glasplatte 2 im wesentlichen vom oberen und die Glasplatte 3 vom unteren Teil eines divergenten Strahlenbündels durchsetzt wird. Zwischen den Glasplatten befindet sich im oberen Teil des divergenten Strahlenbündels eine zweiteilige Küvette 4 zur Aufnahme des Meß- und Vergleichsmittels und im unte- ren Teil eine die Fensterplatten 5 und 6 optisch aus gleichende Glasplatte 7. Die untere Fläche der Gfasplatte 2 liegt in der Ebene der äußeren Bodenfläche der Küvette 4, während die obere Fläche der Glasplatte 3 sich in der Ebene der inneren Bodenfläche der Küvette befindet. Neigung, Brechungszahlen und flocke der Glasplatten 2 und 3 sind so bemessen, daß sie eine durch die Dicke des Küvettenbodens 8 bestimmte Parallelversetzung der divergenten Lichtstrahlen hervorrufen. Ein Objektiv 9 bildet den Lichteintrittsspalt 1 im Unendlichen ab. Im oberen Teil des parallelstrahligen Lichtbündels befinden sich zwei den beiden Küvettenteilen zugeordnete und in Nullstellung einander parallele Kompensatorplatten 10 und 11, von denen die Kompensatorplatte 10 um eine Achse X-X schwenkbar und die Kompensatorplatte 11 fest angeordnet ist. Ein nach Maßgabe der Parallelversetzung der divergenten Lichtstrahlen und der Objektivbrennweite gegenüber der optischen Achse °t-°1 in der Zeichenebene der F i g. 1 geneigter Autokollimationsspiegel 12 - reflektiert das parallele Lichtbündel in sich selbst, und das Objektiv 9 bildet die Interferenzbilder in der Ebene E-E des Spaltes 1 ab, wo sie mit Hilfe einer der Einfachheit halber bei allen Ausführungsbeispielen nicht darge stellten Betrachtungseinrichtung betrachtet werden können. In the F i g. 1 and 2, 1 means the light entry slit of an interferometer with the optical axis ° l- ° l in Fig. 1 together with the optical axis 0t-01 lies in the plane of the drawing. With 2 and 3 are two identical, in the beam path of the interferometer arranged one after the other, against the optical axis Q-Q in Fig. 1 in the plane of the drawing inclined plane-parallel glass plates, of which the glass plate 2 essentially from the upper and the glass plate 3 from the lower part of a divergent beam is enforced. Between the glass plates is located in the upper part of the divergent A two-part cuvette 4 for receiving the measuring and comparison means and in the lower Ren part of the window panels 5 and 6 optically from the same glass plate 7. The lower surface of the Gfasplatte 2 lies in the plane of the outer floor surface of the cuvette 4, while the upper surface of the glass plate 3 is in the plane of the inner The bottom surface of the cuvette. Slope, refractive indices and flake of the glass plates 2 and 3 are dimensioned so that they determined a by the thickness of the cuvette base 8 Cause parallel displacement of the divergent light rays. An objective 9 forms the light entry slit 1 at infinity. In the upper part of the parallel beam Two of the two cuvette parts are located in the light beam and are in the zero position parallel compensator plates 10 and 11, of which the compensator plate 10 pivotable about an axis X-X and the compensator plate 11 is fixedly arranged. One according to the parallel offset of the divergent light rays and the focal length of the lens with respect to the optical axis ° t- ° 1 in the plane of the drawing in FIG. 1 inclined autocollimation mirror 12 - reflects the parallel light beam in itself, and the lens 9 forms the interference images in the plane E-E of the gap 1, where they with the help of a for the sake of simplicity in all exemplary embodiments not illustrated viewing device can be viewed.

Das vom Lichteintrittsspalt 1 ausgehende Lichtstrahlenbündel wird mit Hilfe der planparallelen Glasplatte 2 so geteilt, daß sich zwischen beiden aS bildenden Teilstrahlenbündeln ein Abstand von etwa der Bodendicke der Küvette 4 befindet, und mittels der planparallelen Glasplatte 3 werden beide Teilstrahlenbündel aneinandergeführt. Die vom Autokollimationsspiegel herkommenden Lichtstrahlenbündel werden umgekehrt durch die Wirkung der planparallelen Glasplatte 3 getrennt und mit der planparallelen Glasplatte 2 wieder aneinandergeführt. The light beam emanating from the light entrance slit 1 is with the help of the plane-parallel glass plate 2 divided so that between the two aS forming partial beams a distance of approximately the bottom thickness of the cuvette 4 is located, and by means of the plane-parallel glass plate 3, both partial beams are brought together. The bundles of light rays coming from the autocollimation mirror are conversely separated by the action of the plane-parallel glass plate 3 and with the plane-parallel glass plate 2 brought together again.

Auf diese Weise wird eine die Meßgenauigkeit und Güte des Interferometers wesentlich beeinflussende scharfe Trennungslinie zwischen den Interferenzstreifensystemen erzeugt.In this way, the measurement accuracy and quality of the interferometer becomes one significantly influencing sharp dividing line between the interference fringe systems generated.

Ein vom Eintrittsspalt 1 herkommender in der Achse verlaufender Lichtstrahl 1' wird durch die planparallele Glasplatte 2 versetzt, so daß er zwischen ihr und dem Objektiv 9 parallel zur optischen Achse 0t-01 und in der Küvette 4 in unmittelbarer Nähe des Bodens 8 verläuft. Da der Lichtstrahl 1' achsenparallel in das Objektiv 9 eintritt, wird er nach dessen hinterem Brennpunkt hin abgelenkt und legt damit die Richtung des parallelstrahligen Lichtbun..-dels zwischen Objektiv und Autokollimationsspiegel 12 sowie die Neigung des Autokollimationsspiegels selbst fest. Damit sämtliche parallelen Lichtstrahlen in sich selbst reflektiert werden, muß also der Autokollimationsspiegel zur optischen Achse des Interferometers geneigt und zu den parallelen Lichtstrahlen senkrecht angeordnet sein. Der Neigungswinkel o des Autokollimationsspiegels 12 gegenüber einer zur optischen Achse senkrechten Ebene errechnet sich zu v a = s . wobei v die durch die Glasplatten 2 und 3 hervorgerufene Parallelversetzung und f die Brennweite des Objektivs 9 ist. A light beam coming from the entrance slit 1 and running in the axis 1 'is offset by the plane-parallel glass plate 2 so that it is between her and the objective 9 parallel to the optical axis 0t-01 and in the cuvette 4 in the immediate vicinity Near the bottom 8 runs. Since the light beam 1 'is axially parallel into the lens 9 enters, it is deflected towards its rear focal point and thus lays down the direction of the parallel beam of light between the objective and the autocollimation mirror 12 and the inclination of the autocollimation mirror itself. So that all parallel Light rays are reflected in itself, so the autocollimation mirror must inclined to the optical axis of the interferometer and to the parallel light rays be arranged vertically. The angle of inclination o of the autocollimation mirror 12 in relation to a plane perpendicular to the optical axis is calculated as v a = s . where v is the parallel offset caused by the glass plates 2 and 3 and f is the focal length of the lens 9.

Das in den Fig. 3 und 4 dargestellte Interferometer mit der optischen Achse O2O2 besitzt eine spaltförmige Lichteintrittsöffnung 13, zwei planparallele Glasplatten 14 und 15, eine vierteilige Küvette 16, ein Objektiv 17, zwei gemeinsam um eine zur Lichteintnttsöffnung 13 parallele Achse Y-Y schwenkbare Kompens-rplatten 18 und 19 sowie zwei fest angeordnete Kómpensatorplatten 20 und 21 und einen Autokollimationsspiegel 22, der zwei zueinander geneigte ebene spiegelnde Flächen 23 und 24 aufweist. The interferometer shown in FIGS. 3 and 4 with the optical Axis O2O2 has a Slit-shaped light entry opening 13, two plane-parallel glass plates 14 and 15, a four-part cuvette 16, an objective 17, two pivotable together about an axis Y-Y parallel to the light input opening 13 Compensator plates 18 and 19 and two fixed compensator plates 20 and 21 and an autocollimation mirror 22, the two mutually inclined plane reflecting Has surfaces 23 and 24.

Die planparallelen Glasplatten 14 und 15 sind mit ihren der optischen Achse °2-°2 parallelen Flächen aneinandergekittet und schließen miteinander einen Winkel ein, der zum Spalt hin geöffnet und wesentlich kleiner als 1800 ist und von der optischen Achse °2-°2 halbiert wird. Auf diese Weise bilden die Glasplatten 14 und 15 ein Dach, dessen Kante die optische Achse °2-°2 rechtwinklig schneidet und senkrecht zur Hauptausdehnungsrichtung der Lichteintrittsöffnung 13 gerichtet ist. Die Glasplatten 14 und 15 teilen das von der spaltförmigen Lichteintrittsöffnung 13 ausgehende divergente Lichtbündel und versetzen die Teile parallel zur optischen Achse, so daß die ursprünglich in der optischen Achse °2-°2 verlaufenden Lichtstrahlen in unmittelbarer Nähe der zur Dachkante parallelen Trennungswand25 die Küvette 16 durchsetzen und vom Objektiv 17 zu seinem hinteren Brennpunkt hin gelenkt werden. Die hinter dem Objektiv parallelstrahligen Teillichtbündel sind gegeneinander und zur optischen Achse 0,-0, geneigt, weshalb auch die beiden spiegelnden Flächen 23 und 24 des Autokollimationsspiegels 22 in der gleichen Ebene, aber in entgegengesetzten Richtungen wie die Glasplatten 14 und 15 geneigt sind und ein Dach miteinander bilden, dessen Kante parallel zur Dachkante jener planparallelen Glasplatten ist. The plane-parallel glass plates 14 and 15 are with their the optical Axis ° 2- ° 2 parallel surfaces cemented together and close together An angle that is open towards the gap and is much smaller than 1800 and from the optical axis ° 2- ° 2 is halved. In this way the glass plates form 14 and 15 a roof, the edge of which intersects the optical axis ° 2- ° 2 at right angles and directed perpendicular to the main direction of extent of the light inlet opening 13 is. The glass plates 14 and 15 share that of the slit-shaped light inlet opening 13 outgoing divergent light bundles and move the parts parallel to the optical Axis, so that the light rays originally in the optical axis ° 2- ° 2 in the immediate vicinity of the partition wall 25 parallel to the roof edge is the cuvette 16 enforce and are directed by the lens 17 to its rear focal point. The partial light bundles with parallel rays behind the lens are opposite to each other and inclined to the optical axis 0, -0, which is why the two reflective surfaces 23 and 24 of the autocollimation mirror 22 in the same plane but in opposite directions Directions how the glass plates 14 and 15 are inclined and form a roof with each other, whose edge is parallel to the roof edge of those plane-parallel glass plates.

Durch die Anwendung des Autokollimationsprinzips wird die Meßgenauigkeit eines Interferometers verdoppelt, weil die Lichtstrahlen das Medium zweimal durchsetzen. Eine nochmalige Verdoppelung der Meßgenauigkeit läßt sich, wie in den Fig. 3 bis 5 dargestellt, durch Verwendung einer viergeteilten Küvette und eines entsprechend ausgebildeten Kompensators erzielen. Werden die jeweils über Kreuz liegenden Kammern der Küvette mit dem gleichen Medium gefüllt und durch die Küvette kohärentes Licht gesendet, so ist jedes der im Interferometer sichtbaren Interferenzstreifensysteme um den gleichen, jedoch entgegengesetzten Betrag aus der Nulllage verschoben. Der F i g. 6, die eine Vorderansicht der Küvette darstellt, ist zu entnehmen, daß im vorliegenden Fall die rechte obere und die linke untere Kammer mit dem gleichen Medium, dem Meßmittel M und die linke obere und die rechte untere Kammer mit dem Vergleichsmittel V gefüllt ist. Demzufolge sind auch die über Kreuz liegenden Kompensatorplatten einander zugeordnet, und zwar sind es in Fig. 3 und 4 die schwenkbaren Kompensatorplatten 18 und 19, die sich im parallelen Strahlengang rechts oben und links unten befinden sowie die festen sich im parallelen Strahlengang links oben und rechts unten befindlichen Kompensatorplatten 20 und 21. Durch Schwenkung der Kompensatorplatten 18 und 19 mit Hilfe der Einfachheit halber nicht dargestellter Mittel wird der Gangunterschied zwischen den das Meßmittel und das Vergleichsmittel durchsetzenden Teillichtbündeln beseitigt und werden die in der Ebene E-E der Lichteintrittsöffnung des Interferometers sichtbaren Interferenzstreifensysteme in die Nullage zurückgeführt sowie aus der Verschwenkung der Kompensatorplatten die Brechungsdifferenzen ermittelt. The application of the autocollimation principle increases the measurement accuracy of an interferometer because the light rays pass through the medium twice. A further doubling of the measurement accuracy can be, as in FIGS. 3 to 5, by using a four-part cuvette and one accordingly Achieve trained compensator. Become the crossed chambers The cuvette is filled with the same medium and light is coherent through the cuvette each of the interference fringe systems visible in the interferometer is transmitted shifted by the same but opposite amount from the zero position. Of the F i g. 6, which is a front view of the cuvette, it can be seen that in present case the right upper and the left lower chamber with the same Medium, the measuring means M and the upper left and lower right chambers with the Comparison means V is filled. As a result, the crossed compensator plates are also assigned to one another, namely in Fig. 3 and 4 the pivotable compensator plates 18 and 19, which are located in the parallel beam path at the top right and bottom left as well as the fixed ones located in the parallel beam path at the top left and at the bottom right Compensator plates 20 and 21. By pivoting the compensator plates 18 and 19 with the aid of means not shown for the sake of simplicity, the path difference between the partial light bundles penetrating the measuring means and the comparison means eliminated and those in the plane E-E of the light inlet opening of the interferometer visible interference fringe systems in the zero position and from the Pivoting the compensator plates determines the refraction differences.

In Figs 5 ist ein Interferometer dargestellt, das einen Lichteintrittsspalt 26, zwei planparallele und zueinander parallel angeordnete Glasplatten 27 und 28, eine viergeteilte Küvette 29, zwei um eine Achse Z-Z schwenkbare Kompensatorpl-atten 30 und 31, zwei fest angeordnete Kompensatorplatten 32 und 33 und einen sphärischen H-öhlspiegel 34 enthält. Dieses Interferometer hat also mit dem in Fig. 1 und 2 gezeichneten die Anordnung der planparallelen Glasplatten und mit dem in Fig. 3 und 4 gezeichneten die Ausbildung der Küvette und des Kompensators gemein und gleicht in seiner Wirkungsweise insofern den schon beschriebenen Interferometern. In FIGS. 5, an interferometer is shown which has a light entry slit 26, two plane-parallel glass plates 27 and 28 arranged parallel to one another, a four-part cuvette 29, two compensator plates pivotable about an axis Z-Z 30 and 31, two fixed compensator plates 32 and 33 and one spherical Contains hollow mirror 34. This interferometer is similar to that in FIGS. 1 and 2 drawn the arrangement of the plane-parallel glass plates and with that in Fig. 3 4 and 4 show the design of the cuvette and the compensator in common and are the same in its mode of operation to the extent that the interferometers already described.

Im Unterschied zu den bisherigen Ausführungsbeispielen ist jedoch ein konkaver Spiegel vorgesehen, wodurch das bisher noch erforderliche Objektiv in Wegfall kommt. Damit einerseits eine scharfe Trennungskante zwischen den im Interferometer sichtbaren Interferenzstreifensystemen erzeugt und andererseits jeder Lichtstrahl des divergenten Strahlenbündels vom Hohlspiegel 34 in sich selbst reflektiert wird, muß der Krümmungsmittelpunkt des Spiegels in der Nähe der Ebene E-E des Lichteintrittsspaltes liegen und die optische Spiegel achse S-S gegenüber der optischen Achse Q3-43 des Interferometers um einen Betrag parallel verschoben sein, der gleich der Parallelversetzung des Achsstrahls durch die planparallele Glasplatte 27 ist. Die Erfindung erschöpft sich keineswegs in den angeführten Ausführungsbeispielen, zumal allein schon in der Anordnung und Ausbildung der planparallelen Glasplatten oder der Küvette bzw. der Kompensatorplatten weitere Variationsmöglichkeiten liegen. In contrast to the previous exemplary embodiments, however a concave mirror is provided, which makes the lens previously required comes in omission. On the one hand, this creates a sharp dividing edge between the interferometer visible interference fringe systems and on the other hand every light beam of the divergent bundle of rays is reflected in itself by the concave mirror 34, must be the center of curvature of the mirror in the vicinity of the plane E-E of the light entrance slit lie and the optical mirror axis S-S opposite the optical axis Q3-43 of the Interferometer be shifted in parallel by an amount equal to the parallel displacement of the axis beam through the plane-parallel glass plate 27. The invention exhausted by no means in the examples given, especially in the arrangement and design of the plane-parallel glass plates or the cuvette or the compensator plates are further possible variations.

Claims

Claims: 1. Interferometer for determining the refractive indices of homogeneous substances that have an at least two-part cuvette in the divergent Collimator beam path, an autocollimation mirror, an interference fringe system imaging optical member, one of the relative displacement of the interference fringe systems serving compensator and plane-parallel in which the optical axis of the interferometer containing plane contains inclined, transparent plates, characterized by that the plane-parallel plates are arranged in the divergent collimator beam path and that the autocollimation mirror is opposite the optical axis of the interferometer inclined by an angle or the imaging optical system shifted by an amount v where f is the focal length of the imaging optical member and v is the parallel offset that the axial beam experiences through the plane-parallel glass plates.

2. Interferometer according to claim 1, characterized by two plane-parallel, Glass plates lying parallel to one another and interspersed with different bundles of light, one of which is arranged in front of and the other behind the cuvette, as well as one inclined against the glass plates with respect to a plane perpendicular to the optical axis Autocollimation mirror.

3. Interferometer according to claim 1, characterized by two before the cuvette arranged plane-parallel, symmetrically inclined to the optical axis Glass plates that form a roof together, as well as an autocollimation mirror with two mutually inclined reflective surfaces, the roof edge of which is parallel to the is formed by the plane-parallel glass plates and the roof edge with respect to one to the optical axis vertical plane against the glass plates are inclined gv.

4. Interferometer according to claim 1, characterized in that the Autocollimation mirror is designed as a curved mirror.

Publications considered: German Auslegeschriften No. 1 022 032, 1 100 325.