DE1472095A1 - Interferometrisches Verfahren und zugchoeriges Interferometer - Google Patents

Description

Französische Priorität vom 14-· Deseabor 1964 aue der fransSslochen l'atuntanme!dung Hr. 998 510

Die Erfindung betrifft ein lnterferometrleohea Verfahren und ein Interferometer sur Durchführung deeaelben. Dae hier Torgeachlagene Interferometer bietet gegenüber den bekannten Geräten folgende Vorteilet Einfachheit der Konetruktion und der Einstellungen, Stabilität der too Oerat gelieferten Interferograee» und einen gröaeeren Anwendungebereich·

Interferometer, die zwei Wellenduplikatoren enthalten« sind allgemein bekannt - man kann dieae auf Orund ihrer Betriebsweise ale Interferometer mit Defokussierung besolohnen. wie s.B. die Geräte von Philpott, Smith und Dyson; bei diesen bekannten Torrichtungen wird eine Lichtquelle sur Beleuchtung dee sn unter-

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euonender. Ob Jettco benotet, de re λ latarftreailalld beobaahtat wird, wobei dl· Fsiußewella daa ObJ3kt darafcajBert iinA dasal aotwendigerweloa eine Störung orleiteti dl«o brlegt duroä ASjö w#rbielbenüc Struktur der Beaugewelle ela wrvetetMSMne· MlA «It eich, dan darauf surUokzufUhrea iat* dass dl· praktisch nie ausreicht. Andereratlta wird das Bild dar quelle durch ein LiehtbUcdsl alt groaee? VlBkaieffflä2ae₉ die Kohüienz und den Kontrast der tonturec waralndert» Objekt nl>gebildot. In der Präzis 1st dia Beaatiußg der latarferooeter rait Befokuseieioiug auf dl« Frtifaag von Objekt«» alt gegenüber den Objektfeld kleiner Oberfläche boeohrßiVrt, Al· schwache Veränderungen den optlsahaa Vdg·«

Liir.ufhin hatte aan die Ide·-, de*t dl«·« JUchteilo echaltet werden kiJaaton, indes Jftan tlch afid^r· Vorteile der Bed ir ^UDg eu Sat ce Kaoht, daae dl· 9es»fCfrelle ela fa·* punktfarmigoe Oebtet dee Objekte« £urah.isert· Di»o führt· aa folgenden überlegucean. die die araalUsa der SrfladOfif len und die unter Besage&Jiae mv.t Τί_Λ. 1 der beiliegende« nungen dargalsst werden. Gegeben selfto eine ν*1·β· Iiebitl*ll· mit kleinen Durohiseeeer, »bei* guter üalUekalt, «la Koaitapvr O₉ der nit einen ere ten Vellendupllkator jelcopp·!^ let (Amr der Hnfachheit halber hler nicht dargeetellt 1st), ein durohalaatl«·· Objekt A, eine Beobaohtungelloae O₉ dl· alt eines eveite· W»llendupllkator gekoppelt let (der der BlnfaehlMit halber ebenfalls nicht dargestellt ist)· Baa Objekt A let

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net durch die Verteilung aeiner optischen Dicke, nämlich durch die Punktion W (o, ©) , in Polarkoordinaten q und 6 bezogen auf seinen Mittelpunkt. Unter diesen Bedingungen bildet der Konden sor C ein ordentliches Bild S* von S₉ während der V/ellenduplika tor, indem er die V/elle ΣΙ aufspaltet, gleichseitig ein auasergewbhnliches Bild - Sp derselben Quelle S gibt, das sich z_oB_a vor S₁ und in einer Entfernung 1 von S- befindet»

Die Vorrichtung, die von dem Kondensor und dem ersten Duplikat or oder Strahlungsteiler gebildet wird, wird so ausgewählt, dass die beiden Bilder S₁ und Sp durch Lichtbündel mit gleicher Winkelöffnung u gebildet werden« Man bringt daa Objekt A in Koinzidenz mit der sekundären Quelle, die durch das Bild S₁ gebildet wirdλ Xn diesem Falle setzt die WeIIeZI₁* ausgehend von S₁, ihren Weg Über das Objekt hinaus ohne jegliche Deformierung fort* H₁ ist somit hier die Bezugawelle. Die Welle E₂ hingegen, ausgehend von Sp, erreicht das Objekt innerhalb einer kreiafbrmigen Zone vom Radius Q - 1 <> tg u » ^₁A₁*

Daa Beobachtungeobjektiv, das in Fora einer Linse 0 dargestellt lat, bildet zwei neue Bilder S₁* und S₂* von S₉ wahrend der mit der Linse 0 gekoppelte Wellenduplikator das Bild S₁* in die Bildebene von S₂ ¹ bringt: das Bild S*₂ ist alao ein ordentliches Bild von S₂ mittels der Linse 0 und das Bild S*₁ sein auaserordentlichea Bild, daa durch Dazwiachenschalten des zweiten Vellenduplikatora erhalten wurde. In Wirklichkeit sind diese bei-

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^{λ 0 H P, 0 7 / CU 5 9

den kohärenten, sekundären Quellen nicht Identisch; das Bild S*.. ist wohl ein geometrisches Bild von S und S₁, aber das Bild S*₂ ist von einem Hof umgeben« der das Diffraktionsbild des Objektes ist und der alle Informationen über dessen Phaeenstruktur enthält-, Die austretende Welle E^ trägt den Abdruck des Objtktes und wird durch eine Verteilung des optischen Weges charakterisiert; diese Verteilung W^f (σ _t O) ist der des Objektes fast gleich« Man hat somit:

W (^ Θ) = W (y, O) cos U_n ,

Θ) = W (y, O)

wobei cos u der Schrägheitsfaktor nahe 1 1st, und u ist mit u verknüpft durch die Gleichung η ein u_q = sin u, wobei η der Brechungsindex des Objektes istr

Pie Wellen 21*-j und^^f ₂, von S¹., und S'₂ auegesandt, können im Innern des Baumes interferieren« der auf Pig· 1 schraffiert dargestellt ist» das Interferensbild oder Interferogramo des Objektes A kann in der Ebene A* aufgefangen werden, welche das ordentliche Bild der Ebene A durch das Objektiv 0 darstellt.

Insbesondere wird das Bild eines Punktes A₁ am Rande des Peldes in A^ gebildet.

Die Helligkeitsverteilung I (*, O) in der Ebene A* ist durch W (*, O ) - W (O₉ O)I ooe Xi_n

gegeben, wobei X die Wellenlänge ist* W (o, 0) und cos ti bereits weiter oben definiert warden and V (0,0) die optische Dicke dee Objektes im Mittelpunkt (0-0, ο = 0) ist. Bas Vorzeichen hängt

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ron der Art der Interferenzen ab, die im Mittelpunkt entweder weise oder schwarz sein können»

I)Xe Formel definiert die sogenannten Interferenzen mit waagerechtem Schnitt, die beobachtet werden, wenn die Bilder S'^ und S'₉ genau zusammenfallen,

In fiam in Fig. 1 dargestellten Falle sind die Bilder 3*^ und S*g seitlich leicht verschoben, und in diesem Fall ist das .nterferc^raram von parallelen Streifen durchzogen·.

Wenn man visuell die Interferenzen beobachten will, wird nan die lupille des Auges an der Stelle der Bilder S¹ ₁ und S*₂ bringenο

Figo 1 veranschaulicht die interessante Tatsache, dass das vorgeschlagene System folgende, bemerkenswerte Eigenschaften beult zt: einerseits formt der Kondensor C von der punktfurmlgen quelle S ohne Wellendupllkator ein ordentliches Bild In der Ob« jektebene A, andererseits wird das Bild A* des Objektes A durch das Objektiv 0 gebildet, ohne dass ein zugeordneter Wellenduplikat or in Funktion tritt.

In Anbetracht dessen, was bereite angeführt wurde, betrifft die Erfindung also ein interferometrieches Verfahren für die Un-* t.ersuchung eines durchsichtigen Objektes mittels zweier Wellen» duplikatoren, eines Kondensors, der durch eine weisse Lichtquelle

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Eilt klein im Durchmesser und guter Helligkeit beleuchtet wird, und einer Beohachtungslinse, indem man den Aufbau eo gestaltet, dass elfte oröer .liehe Bild der Quelle, das duroh den Kondensor gebll— cet wird, von seinem ausserordentliehen Bild, das duroh den ersten We .lendupiikator gebildet wird, getrennt wird, und Imide leider vci Strahlenbündeln gleicher öffnung gebildet werden, eo c.BSs ure ordentliche Bild mit dem au untersuchendem Objekt «ur£,nime-ii'äi:L-t. dasß die Beobachtungslinse direkt ein ordentliches Bild dts ogetiannten ersten ausserordentliehen Bildes der Quelle ergibt unl kombiniert mit dem zweiten Wellenduplikator ein aus-ίcrorient .ichea Bild des ersten ordentlichen Bildes der Quelle, ν obei diene beiden sekundären Bilder der Quelle in der Ausgangs-I'iipille d is Objektivs wiedergegeben werden, während das Inter- itrenzlU'i des Objektes sich in einer der Objektebane sugeordneten Ebene in bezug auf das Objektiv befindet»

Ein erä; dieser Erfindung kann als Interferometer alt punktförm-ger Heferens bezeichnet werden·

Es kann von Interesse sein, diesbezüglich su beobaohten, dass, T/enn man bei der Anordnung gemäas der Erfindung, wie sie hler be» schrieben wurde, die praktisch punktfOrmige Quelle duroh ein· ausgedehnte Quelle ersetzt, deren Bild durch den Kondensor das so untersuchende Objekt bedeckt, und wenn man einen beliebigen Punkt F der beengten Quelle nimmt, dass man dann seine Bilder P- nod P₂ in der Ob jektebene beziehungsweise in der Ebene des Bildes S₂ wle-

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cejfi de ₉ a ier die beicx a sekundären Qiellen haben dann die um- ^eI ah te Fun rtitrt der, ei 3 gemäss der Erfindung angegeben wurden, vnr ?-e on Λ, «iusgehenfe Welle dient dann als Bezugswelle für ei ύ::ά * ^gehende Weite? die Besugßvolle durchquert also das Ch₅] B~a v. id ν/ rd geatört, vas aber dank der Erfindung vermieden veiä<; Lf nc Im Falle der erweiterten Quelle kann man auch ein ]nt3i\ir n?:VXd beobachte i_c das in der Sbene der Auegangepupille £", Sv, es ύ-ert.fces der Erfindung gebildet wird; dieses Inter-ίer3;a^:oi d int f^ometriec 1 gesehen auch das ausserordentliche IiIi das Ob,i :kt*3 A im Ct jektiv 0, des lurch die Teilnahme des We.l ).e du »lik;.toi-s entstacien ist. Ausserdem zeigen die vorangehe;· ie.:. A afüiiruiigen, dass die Interferometrie gemäss der Erf incur:· g -de t &iif Objekte mit kleinen Variationen des optischen Weges O3SC xänr.t ist, mit Aasnahae, was die kleine Bezugsfläche S₁ im ftUte punlrt cee Objekt33 betrifft, wo die optische Dicke kon-ε ta nt bl ibeii acss.

/•an sieht übrigens, dass die Entfernung 1« die das ordentlinie Bi d wm ctuseerordeitliehen trennt, bei der Erfindung nicht cie Roll einer Defokussierung spielt; liese Entfernung 1 ist ein P-.ra lete:· des Gerätes, den «an in Abhängigkeit der Öffnung a des BeIe chtungE'strahlenganges und des ladius ο des Objektfeldes näh U:

" tgm

ie Arbiittweise des Interfercaetees mit punktfurmiger Heier ^n/ g mäsr der Erfind« ig kann übrige as auch erklärt werden«

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3riden iac beachtet, dass die Intensität 1 (^„ 0) in einem beliehigea Γαη :t (ί·, ©j des Interferenzbildes von der Interferone der leid im 3t ah.Ic;n hsrrührt, von denen der erste das Objekt am augecrdK3tf!n unki: («_t ©) und der zweite in seinem Mittelpunkt iO_sG) üur !Jh.qiK?rt| diese beiden Strahlen sind parallel, geneigt Eiar Aalise um einen gleichen Winkel u und in der gleichen Azimutebera ? e .thalten^ Dies zeigt deutlich dass das Prinzip des Geräts garne.·β Car Erfindung aich wesentlich vom bekannten Prinzip eier In ;er eroiieter mit Defokussierung unterscheidet; gleichzeitig aiohi: man. dass das physikalische Prinzip der Erfindung eaufcerer ist d.lu klarer definiert, was eine bessere Betriebsweise mit sich bringtο

Die /ellimduplikatoren oder Strahlenteiler, die mit der Be« O'bachtung soptlk beziehungsweise mit dem Kondensor gekoppelt sind, sind geriä :s der Erfindung einander identisch und müssen in jedem Falle die gleichen Eigenschaften haben. Gemäss der Erfindung muss jeder diener Duplikatoren die Möglichkeit bieten, einen zusätzlichen Brennpunkt zu bilden, der vorstehend auseerordentlicher Brermpunk^;: genannt wurde und der vom ordentlichen Brennpunkt der Linse in einer hinreichenden Entfernung 1 getrennt liegt» Ausserdem muas ler Duplikator so beschaffen sein, dass sein ausserordentliehe;: Strahlenbündel die gleiche Winkelöffnung hat wie das ordentliche Bündel, das durch die Linse allein erzeugt wird«, Derartige Strahlenteiler sind optische Geräte, deren 'Wirkungsweise entweder unabhängig von den Eigenschaften der Linsen, mit denen pie gekoppelt sind, oder stark mit diesen Linsen gebunden ist.

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Man kann unter anderem Vorrichtungen vorsehen, die entweder die Kombination von Spiegeln enthalten,, die in den Interferometern von Sagnac_ρ den sogenannten Antiparallelwelleninterferometern vorhanden sind, oder Vorrichtungen mit doppelbrechenden !riemen als Strahlungsteiler» Be ist zv/eckmäaeig zu bemerken» dass man in gewissen Fällen einen einzigen Duplikator oder ein gleichwertiges Element benutzen kann, das dann nacheinander die Rolle des ersten und des zweiten obengenannten Duplikators Übernimmt«

Die von den Linsen unabhängigen Seiler werden im allgemeinen in den Objektraum gesetzt, d.h„ zwischen den Kondensor und das Objekt oder zwischen das Objekt und das Objektiv, Die Teiler fallen mit ihren Brennpunkten auseinander und sind von optischen Elementen mit ebenen Oberflächen gebildet, Selbstverständlich kann ein derartiger Teiler auch in den Bildraum gesetzt werden, unter der Bedingung, dass das Gerät, das die Zuordnung Objekt-Bild vornimmt, aus einem System von Linsen mit verschiedenen Brennpunkten besteht.

In der Zeichnung sind Duplikatoren gemäse der Erfindung in verschiedenen beispielsweise gewählten Ausführungsformen und Anwendungen schematisch veranschaulichte Bs zeigern

Figo 2 bis 5 verschiedene Ausführungsformen mit Spiegelduplika-

toren,
Figo 6 und 7 Duplikatoren aus doppelbrechendem Material«

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Fig· 8 ein Beispiel für ein afokales optisches Element mit sphärischen halbreflektierenden Oberflächen,

Pig. 9 bis 12 verschiedene Anwendungen unter Benutzung reflektierender Oberflächen»

Pig_β 13 einen Aufbau mit einem doppelbrechenden Prisma als Strahlenteiler und

Pig» 14 die Anwendung eines afokalen Systems zwischen Objekt und afokalem Duplikator <,

Im Falle der Pig-, 2 ist der erste Duplikator D₁ von zwei planen Spiegeln m^ und m₂ und der zweite Duplikator Dg von den Spiegeln uu und m, gebildet; die Entfernungen zwischen den beiden Spiegelpaaren sind gleich» Man erhält dadurch gin erstes Bild S, der Quelle S durch das Strahlenbündel, das den Duplikator D^ (m^ und mg) unmittelbar durchsetzt, und das die Bezugswelle liefert« Ein zweites Bild S₂ der Quelle S bildet sioh In einer Entfernung .1 ~ SjS₂, die dem zweifachen Zwischenraum m^m^, berechnet in Luft, entspricht„ Man stellt fest, dans die axiale Entfernung 1 weder von der Linse G noch von der Stellung der Spiegel m,j und r&2 in bezug auf das Objekt abhängig ist λ

Der zweite Teiler D₂ (Spiegel nu, m.) gestattet es, die beiden dargestellten Strahlen wieder zu vereinigen» von denen der eine den Hittelpunkt und der andere den Punkt A₁ am Hände dee Gesichtsfeldes passiert« Die beiden Bündel bilden sodann einen gemeinsamen Brennpunkt in S^ S'₂, wo die Auetrittspupille des Interferometers liegt, und man beobachtet in A^ das Interferenebild des Objektpunktes A, *

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- π

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Die beiden Spiegelpaare Werden bevorzugt aus zwei identlaahan Glasplatten gebildet, die mit halbreflektierenden Schlohtan versehen sind λ

Um die Anzahl der Streifen einzustellen, kann man vorteilhaft eine der Platten leicht kippen* was eine leichte Seitenver sohi.ebung des Bildes S_? und somit eine seitliche Verschiebung dar Bilder S^ und S^ä ₂ mit sich bringt-

Die Dicke d jeder Platte wird in Abhängigkeit des Objektfeld flea und der V/inkelöffnung u_ des Beleuchtungsbündels wie folgt

iiiimt. Man geht von den Formeln? ~ ^1^1 ~ 1 ' tg u und aas wobei η der Brechungeindex der in Betracht gezogenen Platte

Es ist von Interesse, den V/ert der llchtdurchlassigkeit der Anordnung kennenzulernen. Hierzu bestimmt man den Reflektionakoe.ffizienten H der Spiegel m^, m₂* m« und m^, der für diese Vor« rici.tung die grus β te Helligkeit gewährleistet» Die Amplituden a^ und &2 der beiden V/ellen des Interferometers sind dementsprechend*

^ai ^Ä *1^t2^t3^r4^r3^t4 ^{β t4 r2 a}2 - *1^Γ2^Γ1*2ν4 « t⁴ r² ,

wobei μ und r die durchgelassenen und reflektierten Amplituden der Spiegel m^ bis m- sind, die im vorliegenden Fall als identisch angenommen sind. Bekanntlich ist die Durchlässigkeit eines

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9 0 9 8 O77D k 5 '9

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Intsrferometers durch die Intensität I^ der weleeen Interferenz

streifen definiert»

Z_n « Ca₁ + a₂)² = 4 (t⁴rV - 4T⁴H² 4*⁴ (1-T)^? _t

wobei T t² und R » r² die Reflexionekoeffi eieotin der verwen detan Spiegel sind»

Die abgeleitete Funktion __M der obengenannten Intensität

dT

T^ ist gleich Null für den Höchstwert der Durchlässigkeit T, welcher der beste Wert von R entspricht»

§ ^{? 4} + 6T⁵ - O _f

was T =? 2/3 und demnach E= 1/3 ergibt-

Daraus ergibt sich eine maximale Intensität Iy oder die saxlmale Durchlässigkeit dee erfindungsgenässen Interferometers

I_n = 4T⁴R² * 4(2/3)⁴ - (1/3)² C 9 Jt.

Dies zeigt, von welcher Bedeutung die Auewahl dee Reflexionskoefflzienten R der Spiegel ist; wenn nan anateile von R « 1/3 zum Beispiel R = 1/2 benutzt, erhält man eine Maximale Durchlässigkeit X_M ei 6 1>„

Die GUte der Durchlässigkeit eine« Interferometer« des hier beschriebenen Typs kann beträchtlich und auf einfache Weise verbessert werden. Hierzu (Pig. 3) wird das Spiegelpaar B₁Bi₂ en ge-

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lagert, dass das Bild S₂ der Quelle S sich auf dem Spiegel B₁ bildet: man ereetzt die teildurchläasige Fläche durch einen un~ durchsichtigen, reflektierenden Belag von einer Reflexion R₁ ·* 1, und man beschränkt die Ausdehnung dee Belags auf die vom Bild S„ der Quelle 3 eingenommene Fläche, üie Reflexionsk^effizienten der au π Dielektrikum gefertigten Spiegel m₂, W₇ und ra. werden dann mit Hilfe einer Rechnung wie die, die für das Beispiel der ^ig, genau beschrieben wurde, bestimmt und liefern die maximale Intensität der weissen Streifen des Interferometers: Biese Rechnung zeigt, dass die maximale Durchlässigkeit I_{M mlt deQ ReflexionB}. koeffizienten R₁ ■ 1· R₂ - 0,19 und R, - R. - 0,45 dan Betrag von 19 $> erreicht,

Der Aufbau der Pigβ 2 kann so geändert werdan« dass die Untersuchung von reflektierenden Oberflächen möglich wird'. Ausgehend von der Vorrichtung der Fig. 2, die um die durch das Objekt gehende Gerade S₁A₁ herumgeklappt wird, ist es gelungen, ein Gerät zu entwickeln, das schematisch in Fig.. 4 dargestellt ist und das die Untersuchung von reflektierenden Oberflächen ge · stattet,

Die Spiegel B₁ und n₂ sind durch die Entfernung 1 getrennt, und der einfallende Strahl y wird duroh einen halbdurchlässigen Spiegel M in das Gerät gelenkt» Um das Streulicht auszuschalten, das auf die direkte Reflexion (angegeben duroh die Pfeile 1 und 2) des auf die Spiegel Bi₁ und Q₂ fallenden Strahls zurückzuführen let*

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wurlen gekreuzte Polarisatoren if^ und 1T₂ eingesetzt, während ein X/'W^lätt-hen zwischen Objekt A und den Spiegel m₂ geschal tet den Weg für das Licht freigibt» das an den Interferenzen beteiligt ist*

Dieee sehr einfache Apparatur bietet jedoch auf Grund der zusätzlichen optischen Elemente nur eine Helligkeit, die ungefähr achtmal schwächer ist als die eines Interferometers gemäss der Erfindung und das im Durchlicht arbeitet, Wenn man den Be-=· leuchtungsspiegel M weglässt und die Quelle S selbst in den Mittelpunkt A' der Bildebene setzt, kann man einen Helligkeitsfaktor erhalten, der nur viermal schwächer ist«

Trotz ihrer relativ schwachen Helligkeit eignen nich die hier beschriebenen Geräte für die Mikroskopie mit mittleren und starken Vergrösserungen, wo nur wenig Plata für die dazwischengeschalteten optischen Elemente vor dem Objekt und dem Kondensor bleibtο

Das Verfahren der Erfindung kann ebenfalls verwirklicht werden mit Duplikatoren oder Teilern mit geneigten reflektierenden Flächen, die die Anzahl der Durchlaufe der halbdurchlässig gen Spiegel auf ein Minimum herabsetzen-. Diese Variante, die die Möglichkeit einer höheren Maximaldurchlässigkelt bietet, ist besonders vorteilhaft für Mikroskope mit schwacher Vergrösserung, oder genereller gesagt, wenn es um die sogenannten makroskopischen Objekte geht·

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Eine erste hierfür geeignete Vorrichtung₀ die in PIg_n 5a dargestellt iat» ist beschränkt auf die Punktion im Auflicht-Diese Vorrichtung enthält zwei halbdurohlässige Spiegel m^ und au sowie einen Umlenkspiegel m_o Die B«leuchtungelinse C projiziert ein Bild S₁ der fast punktförmigen Quelle S in den Mittelpunkt dee reflektierenden Objektes A, während ein zweites Bild S_? derselben Quelle S in S,, gebildet wird, in einer Entfernung 1 = m^ m Br, Jn₁ mg* Das Objektiv 0_f dessen objektseitiger Brennpunkt mit dein Objekt zusammenfällt« ermöglicht die Beobachtung der Interferenzen unter der Bedingung, dass man die Pupille auf die zusammenfallenden Bilder S'., S*« von S* und S₉ setzt« Der Vorgang ist derselbe wie der, der bezüglich Fig* 1 beschrieben wurde.,
Die Amplituden der beiden Wellen sind*

^a1 " ^r1 **2 ^r2 ^r1 ^r" *
a₂ « I₁ T₂ t₂ t₁ = r t³

η 2 9

Die maximale Intensität 1st: (a< + a₂) ^β τ t = RT, Den optimalen Wert in der Grösee von 0,25 erhält man mit R » τ «■ 0,5i es ist zu bemerken, dass den beiden Reflexionen des ersten Strahle zwei Übertragungen des zweiten Strahls entsprechen- Bekanntlich ist die Phasendifferenz der beiden fellen dann gleich IT'unter der Bedingung, dass die Seiler In₁ und m₂ keine absorbierende Eigenschaften haben. Der Interferenestreifen, der einer Differenz der optischen Wege gleich Null entspricht, ist also schwarz und aohromatisch, was vorteilhaft ist-,

- 16 -BAD Oi

q η 9 μ η 7 / ο k 5 9

ψ ν 16 -*

In Figo 5a sieht man zwei gekreuzte Polariaatoren It^ und ^ sowie ein λ/2-Plättchen« das zwischen die Spiegel IB₁ und m_g gesetzt ist,. Diese Polarisatoren und das Λ/2-PJättchen ermöglichen OSi. störende \7ellen der Amplitude a, auszuschalten* die als ein«· zige störend wirken können- Ausser den Strahlen« die interferieren

und a₂ ~ t^ iv,

git)t es noch zwei weitere unerwünschte Strahlen«

a₅ « P₁ t₂ t₂ t₁

Der Strahl a« ist nicht gefährlich, da er immer den Mittelpunkt des Bildes passiert* wahrend der zweite Strahl a^ ein verschwommenes Bild ergibt, das sich dem Interferenzbild überlagert»Diese störende Welle mit der Amplitude a, wird durch die gekreuzten Polarisatoren fKj und fT_? und beiepielßwuise das λ/2-^Plättchen ausgeschaltet«

Figo 5b zeigt eine besondere vorteilhafte AuefUhrungsform dieser Vorrichtung π In diesem Falle werden die Teiler Bi₁ und m₂ durch die zwei aufeinander senkrecht stehenden Flächen eines gleichschenkligen 90°-Prismas gebildet, das mit einem weiteren gleichartigen Prisma zusammengeklebt iet und das mit Totalreflexion arbeitete Das gemäss Fig« 5b ausgerüstete Interferometer kann mittels identischer Duplikatoren für die Untersuchung von

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BAD OBIGEM.

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■·■ if-·- - ; _r,

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durcis:"oh·:igen Objekten verendet werdöft; man wird jedooh bemerken,, dnss in diesem Falle die obengenannte störende Welle a. niehi auftritt und dass die zusätsuchen Polarisationsvorrich-^ tu agem nicht notwendig sind»

Xm allgemeinen kann jeder Aufbau mit geneigten Spiegeln« von clenen mindestens einer teildurchlässig ist _H und der aufgeklappt deru Schema der Figo 1 gleichkommt» für Anwendungen gemäss d-3? Erfindung benutzt werden -.

Die Fig« 6 und 7 zeigen Yfellenäuplikatorea* die von den I»in 3.3.a iiBabhängig sind und die doppelbrechendes Material verwenden*

Der Buplikator in Fig, 6 besteht auB einem planparallelen Spatplättchen D, das parallel zum Objekt A steht, das als re*" flektierend angenommen ist ο Die optische Achse des Kristalls stsh^ senkrecht zur optischen Achse des Interferometers^ Dae ordentliche Bündel (ein einziger Strahl, der voll ausgesogen dar

iatj bildet im Mittelpunkt dee Objektes A das Bild B₁ de? nicht dargestellten punktförfnsgen Quelle S, Das ausserordent« liehe Bündel (gestrichelt gezeichnet) bildet ein virtuelles

η
Bii.d Sj, ο Der Breohungslndex/des umgebenden Mediums ist als gleich dem ordentlichen Brechungsindex n_Q des Spates angenommenο Der nutzl-ar-e Bereich vom Radius ο wird durch die bereits genannte

- S₁ A₁ . 1 - tg U₀

- 18 - ' BAD QRtöiNAL 90 9807/0459'

h&aiimF.ty wobai 1 die Entfernung 1st,, die geraaas der Achse da» ordentlicUe Bild vom ausserordentliehen Bild trennt%

1 ■-- ti * ^_n" ~ * ά C , ο ß

wobei Et der ordentliche und n_ dor auf;ae> mordant liehe Brechungeir des des Spates ist, "Die Vorriobiiuig i.u'udll' auttaerdem dae 4™ -Piättehen, das awiötthen Objekt und Spatpl.attch.en liögt und

45 gegenüber der Bildebene ausgerichtet i£tt₀ sowie zwei ßißhi: dargestellte Polarisatoren, Das/\/4 Plättchen gewährleistet den Ausgleich der optischen Wege, Indere eo die Polarisationsebene für die Sf.rahJen» die ea zweimal durchqueren., um 90 dreht,

! Eine derartige Vorrichtung für die Untersuchung von durch-

sicheigen Objekten enthält zwei identische Spafeplättahea, awi· _f söheii denen das untersuchte Objekt und ein λ ·?.■ Plättchen ang3»> ι ordnet

Der Durchlässigkeitsfaktor aller Interferometer gemäae der Erf iiidimg wird prinzipiell bei 25 $ liegen,, wenn er doppelbre cJi3nc^!.e Elemente enthält«

Aiisserdem könnte man die Verrichtung so gestalten, daae r»an e:üae fokuEsierende Wirkung auf einen Teil des Bündels» der die DUjjlikatoren geiaäss der Erfindung durchquert» ausübt, In einem ernten Fall, wie er in Pig, ?a, Tb und ?c dargestellt ist, gibt es verschiedene Möglichkeiten der Verwirklichung einer derartigen

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Vorrichtung ο Im Falle der Fig., ?a enthält das Interferometer gemäss der Eyfinäiing eine doppelbrechende Linse L_p die der Beleuchtung s - oder der Beobächtungslinse O zugeordnet ißt,

Die Linse L besteht aus einer plankonvexen Linse L^ ana Spat und einer plankonkaven Linae I^ aus Glas mit einem Brechungsindex n„ der dem ordentlichen Brechungsindex η des Spates gleich ist, Die ordentliche Brennweite der Linae L ist unendlich, und ihre außerordentliche Brennweite let gleich £«·>

' f - JL-

wobei B der Krümmungsradius und An die Doppelbrechung ist}

'■ % '■ «<> - 0.,Vi für den Spat.

Bin unter 45^Λ ausgeriehtates Λ-/4 ■·Plättchen ist zvdschen Linse L und dem hier als reflektierend angenommenen. Objekt A ei geordnet *

Das von, der Quelle S kommende Licht wird durch Ii"^ polarieiert und mit Hilfe des halbdurchlässigen Spiegels M auf das Objekt A geschickte Das vom Objekt A reflektierte Bündel durchquert den Spiegel M und nachdem es durch den Polarisator IT« analysiert wurde, erreicht es die Bildebene A", die dem Objekt/durch das hier allein betrachtete Objektiv O zugeordnet ist·.

Die Wirkungsweise der doppelbrechenden Linse L, die dem Ob-jektiv 0 zugeordnet ist» geht aus Fig. Ib klar hervor■> Biese Mn-

- 20 BAD RiGJN

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se bafiadst sich in der biXdseitigen Brennebene des Objektive O; in diesem Fall v/ird die Brechkraft der beiden Linsen 0 und L nicht verändere. Der ordentliche Strahl ergibt das Bild S₁ der Quelle S und der ausserordent liehe Strahl das Bild S<,; beide Strahlen haben die gleiche Öffnung ti . Der Randstrahl der ausserordentlichen Welle beleuchtet den Punkt A₁, der eich in einer Entfernung p vom Mittelpunkt S_} befindet,

ΰ h ψ— „

^{3 1}B wobei f die Brennweite des Objektive O und h die Pupillenhöhe is ti

h - f sin u_c «

was ergib**

f²

f "' ""?— ^{Bin u}e°

Im Falle der Fig. ?c befindet sich der optische Mittelpunkt der doppelbrechenden Linse ausserhalb*. iSine solche Linse kann also eher mit einem Mikroskopobjektiv verbunden werden, dessen Brennebene nicht zugänglich ist-.

Die Linse L besteht aus einen Meniskus M aus Glas, dessen spärische Flächen beide konzentrisch gegenüber dem Mittelpunkt C sind; auf diesen dicken Meniskus sind ewei Linsen aus Spat L* und L* geklebt; das Gänse bildet eine Platte alt plenperallelen Fi&V chen. Bas Bild des Mittelpunktes 0 in der planen Fläche der plankonvexen Linse befindet sich in C^, und alles let genauso« als läge die Linse bei C^

BAD ORIGMAL 9 Π 9 B Π 7 Π U 5 9

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■de Vorrichtungen mit doppelbrechenden Linsen Bind leioht j η Mii:ro ikopon zu benutzen, die mit Autokollimation arbeiten; { twas schwieriger sind sie in Mikroskopen für durchsichtige Objekte zu verwenden, da es schwierig ist* die beiden getrennten Linsen identisch zu machen*

Im Fall der Fig« 8a und 8b wird ein bifokalea optisches Element benutzt, was mit Hilfe von sphärischen, halbreflektiesenden Oberflächen erreicht wirdο

In Figo 8a sieht man eine Qlaeplatte Mg und einen Glase·« niskus tfj, die teildurchlässig bzw«, teilreflektierend gemacht wurden (m., und mg) ο Im vorliegenden Falle entspricht die Vor-· richtung einer divergenten Linse mit einer Brennweite, dl· der Hälfte des Radius der sphärischen, reflektierenden Oberfläche m^ entspricht ■>

Dieses Element hat die gleiche Aufgabe wie die obenbesonriebene doppelbrechende Linse?

Biese Vorrichtung hat eine stark fokuasierende Wirkuni« aber sie hat den Nachteil einer schwachen Helligkeit« Die Durchlissig-'ceit eines Interferometers gemäss der Erfindung, das alt solchen bifokalen Elementen ausgerüstet ist, 1st übrigens mit der des Interferometers mit vier planen* teildurchlaesigen Spiegeln identisch, das solion oben beschrieben worden ist (Flg. 2). Der beste Wert seines Reflexionskoeffieienten ist ebenfalls gleich

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Die Ausführungsform der Fig, 8b betrifft ein bifokales Element, das es ermöglicht, die fokussierende Wirkung ausserhalb der beiden Spiegel zu lokalisieren* Wie im Falle einer doppelbreohenden Linse benutzt man zwei konzentrische OBerflöchen u^ und Mg, deren Wirkung auf den zweimal reflektierten Strahl gleich derjenigen einer Linse lsi;, die im gemeinsamen Xrüasnngsaittelpunkt C der Spiegel m- und m« angeordnet ist,

Die genannten Vorrichtungen eignen sich insbesondere für die Untersuchung von reflektierenden Oberflächen, ausser der Vorrichtung der Figo 1, die mit ihren vier teildurehläsalgen Spiegeln eher für die Untersuchung von durchsichtigen Objekten geeignet ist. Der Grund dafür ist, dass die beiden Wellenduplikatoren, die mit dem Kondensor bzw ο dem Objektiv gekoppelt sind, durch ein einziges Element gebildet sind, wenn es sich ua reflektiertes Licht handelt, und dass Autokompenaation durch Aatokolliaation vorhanden ist, während die beiden Wellenduplikatoren bei durchsichtigen Objekten materiell getrennt sind und diese auf einen Bruchteil der Wellenlänge genau optisch Identisch gemacht werden müsseno

Um die Untersuchung von durchsichtigen Objekten zu vereinfachen, besteht eine weitere Eigenschaft des erfindungsgeaÄseea Interferometers darin, dass ein au to kompensiert er Duplicator verwendet wird, wie er in Fig. 9a als Beispiel dargestellt let. In dieser Figur findet man wiederum alle wichtigen Bestandteile eines

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Iutcrforoaeters mit punktförmiger Referenz ait afokalen Welleadupllkatoren, die in den Baum, der die Beleuchtungslinse von der Beobaciitungslinse trennt, gesetzt sind ^

S ist eine punktförmige Lichtquelle, von der der Kondensor O ein Bild S₁ ja Mittelpunkt des durcheichtj/en Objektes A. das unmittelbar nach dem halbdurchläenlgen Spiegel m gelegen ist, bildet; ein zweites Bild S₂ der Quelle S entsteht auf der Achse des durch ■ reflektierten Bündels Die beiden Lichtbündel werden 5a entgegengesetzten Sinn durch zwei undurchlässige Spiegel M₁ und K₂ reflektiert, so dass das durch den Spiegel m reflektierte Licht rechtsherum und das durchgeiassene Licht linksherum Im Inneren des Dreiecks m M₁ M₂ (siehe Pfeile) gelenkt wird-, Die beiden kohärenten tfellen, die von den sekundären Quellen S₁ und Sp ausgehen, werden von dem selben Spiegel m wieder kombiniert und können in Richtung auf das Objektiv O entweichen, dessen objektseitiger Brennpunkt mit der Objektebene zusammenfällt, Sie ineinander übergehenden Bilder S'^ und S*ρ der Quellen S₁ und S₂ bestimmen die Austrittepupille des Interferometers» Pig* 9b entsteht durch Aufklappen des Bildes der Fig* 9a. Die Wirkungsweise dieser Torrichtung wird im einzelnen anhand Pig- 9b erklärt. Die beiden Lichtbündel sind durch einen einzigen Strahl der tfinkelöffnung u_c dargestellt, der durch den Spiegel m verdoppelt wird-. Für den durchgelassenen Strahl (auegezogene Linie) befindet aich das Objekt in A« während für den reflektierten Strahl (gestrichelte IdLnIe) das Objekt nicht in A sondern in (A) symmetrisch zu A In bezug auf den Funkt M₀ liegt, der si oh in der Ritte der

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Sereeke m M₁ M₂ ε befindet» Die Vorgänge sind die gleichen„ als nähmen die beiden Strahlen den selben Weg, durchquerten das selbe Objekt in seinem Mittelpunkt bzw« in einem seitlichen Punkt A₁ ο Der Radius σ des Objektfeldes wird ungefähr von

e «τ JL tg u_c,wobei 1=2 S^M₀ ist< gegeben.

Der Aufbau der Spiegel m M₁ Mg entspricht einer Anordnung von Sognac, aber er wird hier ganz anders angewandt als bei ihmο Das Objekt A muss so weit wie möglich von M_Q entfernt angeordnet werden, oder sehr nahe von m; andererseits ist eine Linse 0, die das reelle Bild S₁ einer punktförmigen Quelle S projiziert, unentbehrlich. Unter diesen Bedingungen ermöglicht das Objektiv 0,, das eine Lupe ist, die Beobachtung eines vollkommen definierten Interferenzbildes und nicht eines Bildes, das von der überlagerung der beiden verschobenen oder umgekehrten Bilder herrührt, wie es bei den Interferometern vom Typ Sognao der Fall

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung 1st die Anzahl der Umlenkspiegel, wie M₁ und M₂ beliebig und ändert keineswegs die Wirkungsweise eines Interferometers gemäss der Erfindung.. Das Gerät kann auf verschiedene Arten verwirklicht werden, wofür in den Bildern 10, 10a, 10b und 10c einige Beispiele angegeben sind

Die Vorrichtung der Pig_e 10 enthält eine Teiiergruppe B und ein Reflexionspriema M. Der halbdurohlässige Spiegel ra ist auf

9 P 9 P. Π 7 .·■ OA 5 9

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<i:,n< i.:ne?e Kittfläche des Teilers gesetzt« Das Objekt A let sehr nahe b.äi a angeordnet ο Die Einstellung der Anzahl der Streifen und ihrer Orientierung erfolgt auf die bekannte Weise mit einem J)i.aspa:t'Off Jter K-

Box der Ausführungsform der Fig» 10a ist das ReflexionsjO-israa M..., ein Frieder mit drei aufeinander senkrecht stehenden JT äehen» deren Dach das Interferometer hinsichtlich der Y/inkel innrere 'eel '.bar machte

In FIg_n 10b,ist das Prisma H₁ durch eine Linse O₁ ersetzt, c ie mi·-; e.nera Planspiegel M, der im Brennpunkt der Linse O₁ liegt, l:orabin:i.er'. ist.

In F:.g„ 10c beeteht die Teilergruppe S₁ aus einem Prismenpe.ar ρ und P₁ mit Winkeln von 30° uad 6O⁰J die Prismen sind durch sine tuildurchlässige Fläche m getrennt,,

DIe Helligkeit der Interferometer mit punktförmiger Referenz, für die eine Anordnung verwendet wird, die an das Interferometer -von So^nan oder eine Abwandlung dessen erinnert, ist am stärksten im Yer£le:lch mit denjenigen, die durch die Erfindung gegeben sindo Theoretistih entspricht sie gleich 1; in der Praxis ist es jedoch vorteilhaft, einen Polarisator (f^der Pici· 10) einzusetzen, dessen Si?llAvingungsebene senkrecht zur Bildebene liegt. Die kohärente Teilung dar Y/elle auf dem Spiegel m kann nur für eine einzige Vl-

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b^atioasrlchtung bequem vorgenommen werden» wobei man dl· beste dichtung aussucht. Die reelle Durchlässigkeit dieses Interferometers j.3t also gleich 50 j£ mit einem Kristallpolarisator *

Für die Untersuchung von reflektierenden Oberflächen ist es vorteilhaft, den Aufbau von Fig·, 11 zu benutzen» der von dem Auf bau der Figo 9 in der Stellung der Reflexionsspiegel M₁ und M₂ abweicht, die hier so angeordnet sind, dass das Objekt A fast senkrecht beobachtet werden kann

Ea ist klar, dass die Torrichtungen der Pig, 8, 10 und 11 sich nicht für mikroskopische Untersuchungen eignen, weil das Objektiv 0 vom Objekt durch einen schräggestellten Spiegel ■ ge» trennt ist, was seine Leistung auf die eines Mikroskopes mit schwacher Vergrösserung herabsetzt«

Sie Erfindung kann mit den zuletzt beschriebenen Ausftihrungsformen mit einem Mikroskop mit starker Vergrößerung verwirklicht werden,

Fig_a 12 zeigt'schematisch ein solches Beispiel« In dieses Fall sind die Spiegel m, M₁ und M₂ wie in Fig. 9a angeordnet« aber die Linsen 0 und C sind hier in den Kreis eingeschaltet, anstatt sich ausserhalb desselben au befinden. Venn man davon auegeht, dass die Brechkraft der Linsen 0 und C identiaoh let, so ordnet man sie symmetrisch zum Mittelpunkt M_Q an, um dl· Interferenzen zu beobachten. Wenn S eine punktfBralge Lichtquelle let,

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se tile et dae Objektiv O davon ein Bild S₁, und der Kondensor C gibt ein Bild S₂ wieder, wobei S^ und S_? durch eine Entfernung 1 getrennt sind. Der Radius f des Gesichtsfeldes vom Objekte das eich an der Stelle des Bildes S^ befindet, ist dann alst;

? - ^X *« «₀ '
wobei U₀ die Öffnung des Beleuchtungabündela darstellt.

Ic der Praxis ist die absolute Identität der Linsen O und C nicht unbedingt erforderlich.. Es genügt, wenn das zusammengesetzte SyEtem, das durch die linsen 0 und G gebildet wird,, mit dem Mittelpunkt M in Koinzidenz gebracht wird

Mit cam gleichen Ziel kann man auch ein doppelbrechend·· Prisma ale Strahlenteiler verwenden

Ic einem derartigen Fall ist die Winkelaufspaltung der Strahlen im allgemeinen sehr schwach, was besondere Nasenahmen verlangt, die wiederum eine grosse Aufbaulänge mit sich bringen-, Die Vorrichtung von Fig« 13 enthält ein doppelbrechendes Priese Q, ein A/4 Plättchen, zwei rechtwinklig gekreuzte Polarisatoren tfj und f?2 «nd den halbdurchlässigen Spiegel M, der dem Prisma Q unter bezug auf das Objektiveystem O₁ O₂ zugeordnet ist, das afokal ist und eine Vergrösserung g - -1 hat; das Objekt A 1st in Berührung mit dem Objektiv O₂ ο Das von einer punktförmigen Licht·· quelle ausgehende Licht wird über einen halbdurohlässlgen Spiegel H auf sin doppelbrechendes Prisma Q geleitet; der mittlere

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3tr ih.' wird in zwei durch einen Winkel 2eCgetrennte Strahles geteilte Aiif Grund der Eigenschaften, die durch die Gesamtvorrich- frmß fegeben sind, durchlaufen die beiden zueinander senkrecht "polarisierten Wellen die Anordnung in der entgegengesetsten Richtung, analog zu dem, was bei der in Figo 9 dargestellten Vorrichtung geschieht ο Das Überschneiden der Bündel wird vermieden, indem man die Verdoppelung 2<κ. und die Brennweite der Objektive 0-j unc Og unter Berücksichtigung des Objektfeldes wählt, Zum Beispiel wird in dem dargestellten Fall die Quelle S in einer Sntf ei aung angeordnet, die doppelt so gross ist wie die Brennweite dee Objektives O_1o Dieses Objektiv gibt von der Quelle S ein Bild S₁ wieder* das sich in einer Entfernung vom Objektiv O^ befindete die doppelt so lang ist wie öl© Brennweite f des Objektivs Oj und die mit dem Objektiv Og zusammenfällt; dabei bildet ee im Mittelpunkt des Objektes A ate und bedeckt nur den linken Teil (auf der Zeichnung) des Objektives OgI dies wird dadurch erreicht_s dass man 2«C (die durch das Prisma Q gegebene Ablenkung) ainen V/ert gibt» der aus der Formel ^₁ «*<^f resultiert! σ^ ist der Badiias des Objektfeldes« Ein zweites Bild S₂ der Quelle wird auf dem symmetrischen 2eil von Og gebildet, der durch das Ot.jekt nicht verdeckt ist«

lie Bilder S^ des Bildes S₁ und 8*_g des Bildes Sg übesnSeoken sich Im Eildrauis, und das reelle Bild übt Objektinterferensen xvird dann an der zu der Quelle S in h®zug auf den Spiegel M symmetrischen Stelle A· abgebildet, BasΛ/4-Plättchen, das unter das Prisma Q gesetzt ist, ist in d&m in Betracht gezogenen Fall

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<.-; si Ig, wo das Prisma Q auf sick selbst aligebildet wird mit ■ii.ntr ierjärösserung gleich ~+1 «

". ι I ige 15a und 15b, wo die (punktierte) Linie die Strahlen= ieilu; jse'bene darstellt, sieht man zwei Möglichkeiten von doppeln brechenden Prismen, die für die Anwendung* die in Fig„ 15 dargaste'. Lt ist j geeignet sind ι es korimt hier nicht in Betracht, das Prisms von Wollaston trotz seiner Einfachheit zu benutzen, weil ■lie Fi äche, auf der die Streifen lokalisiert werden und auf der nfr ils das Lichtbündel aufgespalten wird« schräg liegt..

'. lesen lachteil vermeidet man mit dem Aufbau der Figo 13a₀ ζ- si Kris t al !prismen Q' und Q" mit gekreuzten Achsen ent« , die durch zwei Prismen Q^ und Q_g aus Glas vervollständigt aincl« daa einen Brechungsindex η gleich dem mittleren Brechungsindex des benutzten Kristalle8 hat. Die benutzten Kristallprismen iiaban einen Winke! ^* und öie Glasprismen einen Winkel -|· -,

an kann auch den in Fig_o 13b wiedergegebenen Aufbau mit drei Sriat !!prismen Q^₁, Q^₉ Q,- mit gekreuzten Achsen verwenden} die ausse en Prismen Q« und Q₅ haben einen Winkel V" und das mittlere Prism; Q^ einen Winkel 2^₀ Die Winkelaufspaltung ·ς ist durch die Forme oC-Aa tg vr gegeben im Falle der Fig_o 13a und durch c^ CS 2 .Δ ß tg y im Falle der Figo 13b„

. enn es sich um ein optisches Gerät handelt, wie ssum Bei~ spiaX ein Mikroskop, wo der Raum zwischen Objekt und Objektiv zu

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klein st_s um dort einen afokalen Duplikate? anordnen zn kann nr.n den Aufbau der Figo 14 verwenden* der einen derartigen Wellen.uplikator der afokalen Bauart gemäßs der Erfindung d&2?~ stellt. In di.esem Fall findet man vier schräge Spiegel M^, Mg (Umlenicspiegel) und m-j, mg (halbdurchlässige Spiegel) wieder_s die zwischen das Objektiv O₁ und das reelle Bild A' des Objektes A, das als reflektierend angenommen ist« geschaltet sind und äse durch das Okular o_ beobachtet wird? das Objektiv 0 des Mikro«- kopes bildet ein afokales System mit dem Zusatzobjektiv 0-j _β Die Lichtquelle S ist punktförmig und wird durch den Spiegel ai-j symmetrisch in den Mittelpunkt des Bildes projiziert Unter diesen Bedingungen wird das reelle Bild A" des Objektes A im bildseiti·» gen Brennpunkt des Objektives O^ gebildet und der Kaum, der sich (in de:· Zeichnung) rechts von O^ befindet» hat die gleichen Bi « gensch; .f ten wie der Baum, der sich vor ä&m Objekt A selbst be-_N findet ausser was die Strahlenöffnung u betrifft_β die duroli

sin u_ f₁

sin u⁹ _c β SL, mit g « —i

gegeber. ist, wobei f^ die Brennweite des Objektives O₁ und 1 äie Brennweite des Objektives 0 ist ο Die punktföriöige Quelle S gestattet somitg in A^? das Interferenzbild der Oberfläche A «u beobachten, Der Radius £ des Bereichs des Interferenebildes wird durch ρ 1 tg u^f _c gegeben» wobei 1 durch I » 2 m₁ M_Q bestimmt ist und wo der Winkel u'_ von der numerischen Apertur u

^c ein u. f *

des Objektives durch die Gleichung ' < = » g

sin u'_o f

abhängig ist,

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Bei dem Aufbau der Fig. 14 verfügt isaa also über eia praktisches Mittel, ui eic Interferenzmikroskop für reflektierende Objekte herzustellen, in welchem der interferometrischö Aufbau auf der Seite des Okulares angeordnet ist und bei welchem die objektive leicht ausgewechselt -werden feonaen* Selbstverständlich kann der hier als Beispiel angegebene Wellendupli&ator äuroh 4««· des beliebige afokale Modell ersetzt werden«

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Claims (1)

1. Patentansprüche: 1Λ72095

   1JInterferometrisches Yerfahrsn zur Untersuchung von Objekten₉ dadurch gekennzeichnet» dass eine punktförmige Lichtquelle und ein optisches System mit einem Kondensor und einem Objektiv derart eingesetzt wird, dass der Kondensor von der punktförmigen Quelle unmittelbar ein ordentliches Bild in der Objektebene liefert und das Objektbild unmittelbar durch das Objektiv entsteht,

   2, Verfahren nach Anspruch 1 zur Untersuchung von durchsichtigen oder undurchsichtigen Objekten« dadurch gekenneeichnet, dass mindestens ein Wellenduplikator, ein durch eine weisse Lichtquelle mit kleinem JDurchmesser und guter Intensität erheilten Kondensor und eine Seobachtungslinse derart verwendet wird_f dass das durch den Kondensor entstehende ordentliche Bild der Quelle und deren durch den ersten Wellenduplikator entstehendes ausserordentliches Bild voneinander getrennt und duroh Lichtbündel gleicher öffnung gebildet werden, ferner das ordentliche Bild sich mit dem zu untersuchenden Objekt deckt und die Beobachtungslinse unmittelbar ein ordentliches Bild des besagten ersten ausserordentiichen Bildes der Quelle und in Verbindung mit dem zweiten WeIlensUiplikator ein ausserordentiiches Bild des ersten ordentlichen Bildes der Quelle wiedergibt, wobei diese beiden sekundären Bilder der Quelle iat der Austrittspupille des Objektives entstehen, während das

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   Cn 3r.:arenzbiXd des Objektes in einer der Objektebene dttaroh Ia 0: jektiv zugeordneten Ebene entsteht«

   In ,er::erometer zur Durchführung des Verfahrens gemäss Ansprü chen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass je ein Duplikator Kondensor und einer dem Objektiv zugeordnet ist λ

   Interferometer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass dij V/«llenduplikatoren einander gleich sind oder zumindest gl siehe Eigenschaften besitzen-,

   5ο Interferometer nach Anspruch 3 oder 4» dadurch gekennzeichnet, da ja iiie Yfellenduplikatoren oder Strahlenteiler mit ihrer Wirkungsweise von den Eigenschaften der ihnen zugeordneten It:? a en unabhängig sind,.

   So Interferometer nach einem der Ansprüche 3 bis 5» dadurch, gelee anzeichnet, dass die Wellenduplikatoren in ihrer Wirkunga= weise eng mit den zugeordneten Linsen verbunden sindο

   7c. Interferometer nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch ge~ kennzeichnet, dass die WeHenduplikatoren kombinierte Spiegel wie in Interferometer^, mit antiparallelen Wellen sind*

   3« Interferometer nach einem der Ansprüche 3 bis 7t dadurch gelite .anzeichnet, dass die Wellenduplikatores aus einem Aufbau do rpe.'!.brechender Prismen bestehen»

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   9α Interferometer nach einem der Ansprüche 3 bis 8« dadurch gekennzeichnet, dass ein' einsiger Wellerduplicator naeheinaider die Funktion des dem Kondensor zugeordneten Elemente und des dem Objektiv zugeordneten Elemente übernimmt-,

   10., Intex'ferometer nach einem der Anaprüche 3 bis 9» dadurch ge~ kennzeichnet; dass jeder Dupllkator eine Anzahl teildurchläs-Biger Spiegel enthalte

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