DE312315C - - Google Patents
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Description
A. Beschreibung der Rückkehrprisme
n.
i. Unter Rückkehrprisma soll eine solche Anordnung von spiegelnden Ebenen verstanden
werden, daß jedes in die Anordnung eintretende Strahlenbüschel nach Reflexion an
diesen Ebenen die Anordnung in einer seiner ursprünglichen Richtung entgegengesetzten
ίο Richtung verläßt, ohne daß diese Eigenschaft
durch eine Änderung der Lage der Anord-' nung gegen den eintretenden Lichtstrahl, wenigstens
innerhalb der durch die Öffnung gegebenen Grenzen, geändert würde. Die spiegelnden
Ebenen können entweder durch geschliffene Flächen eines Glaskörpers oder durch fest miteinander verbundene Planspiegel
vertreten sein, welche ersteren entweder außen mit Spiegelmasse . belegt sind oder total reflektierend wirken. .
Das einzige bis jetzt bekannte Rückkehrprisma war der von A. Beck erfundene, in
der Zeitschrift für Instrumentenkunde 1887, Band 7, beschriebene Zentralspiegel, welcher
später in etwas abgeänderter Form von A. Beck unter dem Namen »Zentralprisma«
zu Distanzmeßzwecken vorgeschlagen wurde. Ferner wird verwiesen auf die deutsche Patentschrift
187417 und auf das englische Patent
21856 vom Jahre 1905.
Gegenstand der Erfindung ist ein neues Rückkehrprisma, das folgende Eigenschaften
hat: Das Licht wird im Innern des Prismas nacheinander an fünf Ebenen reflektiert, die
gegen eine bestimmte Richtung, die Figurenachse des Prismas, gleich geneigt und so angeordnet
sind, daß die durch die Figurenachse senkrecht zu je zwei vom Lichte nacheinander
getroffenen Flächen gelegten Normalebenen dieselben Winkel miteinander bilden. Geht der auf die erste Fläche
fallende Lichtstrahl (Eintrittsstrahl) parallel zu der durch die Figurenachse gelegten
Normalebene der dritten Fläche, so· ist dies eine Symmetrieebene für den ganzen
Lichtweg. Jede reflektierende Fläche kann parallel mit sich verschoben werden, um
dem Prisma die für den Lichtdurchgäng eines Büschels von bestimmter Einfallsrichtung
und bestimmter Öffnung günstigste Gestalt zu geben, bei welcher das Ganze durch die Öffnung eingetretene Strahlenbündel
von jeder Fläche in ganzer Ausdehnung reflektiert wird. Für eine ganz bestimmte
Einfallsrichtung, die parallel mit der Symmetrieebene geht, sind die Einfallswinkel an
allen fünf Flächen gleichgroß. Läßt man also in dieser Richtung ein Strahlenbüschel von
zylindrischem Querschnitt durch das Prisma gehen, so bildten die vom Licht getroffenen
Stellen jeder Fläche Ellipsen mit gleichen Hauptachsen, und die große Achse liegt auf
jeder Fläche parallel der Grundfläche des Prismas. Um bei Verwendung konischer Strahlenbüschel, wie sie von Objektiven gebildet
werden oder bei Betrachtung naher
Objekte vorkommen, den durch ungleiche Refraktion an der Eintrittsfläche herrührenden
Astigmatismus zu vermeiden, wird Ein- ! tritts- und Austrittsfläche senkrecht zur j
Achsenrichtung des eintretenden zylindrischen oder konischen Strahlenbüschels gelegt.
Die Fig. 5, 6, 7, 8, 9, 10 und 11 beziehen
sich auf den vorhin genannten Gleichgewichtsfall, in welchem alle Reflexionswinkel
gleich werden, und die reflektierenden Flächen sind so angeordnet, daß das Prisma
den möglichst kleinen Raum einnimmt, d. h., wenn je zwei aufeinanderfolgende Reflexionsellipsen des zylindrischen Strahlenbüschels
einander . in einem Punkte der Kante zwischen ihren Flächen berühren.
2. Nur zum geometrischen Verständnis mögen die Fig. 1 bis 4 dienen. Vorausgeschickt
wird, daß sich das neue Rückkehrprisma in drei verschiedenen Typen ausführen läßt. Da die Normalebenen je zweier
aufeinanderfolgender Flächen beim Typ I und Typ III 1440, bei Typ II 720 bilden, so
entsteht eine reguläre fünfseitige Pyramide als mathematische Grundlage für die Berechnung
des Strahlengangs in jedem Typ, wenn man durch einen Punkt S der Figurenachse
Ebenen parallel den fünf Spiegelflächen legt, welche die Grundfläche nach dem regulären
Fünfeck a, b, c, d, e schneiden. Bedeutet (Fig. 3) S, a, e die III. Fläche, so entspricht
bei Typ I und III 6", a, b der L, S, c, d der
IL, S, b, c, der IV., S, d, e der V. Fläche. In Wirklichkeit bilden ' die reflektierenden
Flächen, auch wenn sie bis zum Schnitt verlängert werden, im allgemeinen keine Pyramide,
sondern sie sind Parallelflächen zu den Seitenflächen jener Grundpyramide. Die Größe der Parallelverschiebung ist für jede
Achsenrichtung des eintretenden Büschels verschieden und so bemessen, daß das eintretende
Licht an allen Flächen nacheinander möglichst vollständig zur Reflexion gelangt.
Durch den Neigungswinkel j der spiegelnden Flächen gegen die Grundfläche und den Winkel
ν zwischen den Normalebenen zweier vom Licht nacheinander getroffenen Flächen ergeben
sich für jeden Typ außerdem gewisse für die Konstruktion wichtige Winkel, nämlieh
die Kantenwinkel k zwischen je zwei im Lichtweg aufeinanderfolgenden, die Kantenwinkel
ι zwischen je zwei nicht aufeinanderfolgenden Spiegelflächen und die Flächenwinkel
s und t zwischen der ■ Schnittlinie jeder Flächet mit der durch die Figurenachse
gelegten Normalebene einerseits und den Kanten zwischen der Spiegelfläche
und der im Lichtweg folgenden und! übernächsten Fläche andererseits. Während diese Winkel für jeden Typ gleich
bleiben, ist die Größe der; Parallel verschiebung jeder Fläche und der Einfallswinkel
für die Achse des Strahlenbüschels ?.uf jeder Fläche (Spiegelfläche) sowie die . Lage der Einfall'sebene gegen die
Nonnalebene der Flä he durch die Einfallsrichtung
bestimmt. Es läßt sich keine Eintrittsrichtung finden, für welche an allen Flächen die Reflexion an der Innenseite jener
Grundpyramide stattfindet, sondern einzelne Flächen sind so zu verschieben, daß sie an
der Außenseite der Grundpyramide spiegeln.
Für die Einfallsrichtung des Gleichgewichtsfalls und benachbarte Einfallsrichtungen
liegen zum Beispiel bei Typ I und Typ III die Flächen II und IV oberhalb der Kanten zwischen I und! III bzw. III und V,
bei Typ II behalten die Flächen II und IV ihre Lage in der Grundpyramide, während
die übrigen Flächen nach oben verschoben sind. Dadurch entstehen, unter Verlängerung
aller Flächen bis zum Schnitt, Grundformen, die der in Fig. 4 für Typ III gezeichneten
ähnlich sind' und die man nach kristallographischem Sprachgebrauch als hemiedrische
Skalenoeder bezeichnen könnte, wenn in der Kristallographie reguläre Pentagone überhaupt möglich wären.
Hierdurch finden die Fig. 15, 16, 17 im
Grundriß, Aufriß und Vorderansicht des Typs I für die Einfallsrichtung parallel der
Schnittlinie von Grundfläche und Symmetrieebene, die Fig. 5 (Grundriß), 6 (Aufriß),
7 (perspektivische Ansicht) für den Gleichgewichtsfall von Typ L die Fig. 8 (Grundriß),
9 (Aufriß), für den Gleichgewichtsfall von'Typ II, die Fig. 10 (halber Grundriß),
11 (halber Aufriß) für den Gleichgewichtsfall von Typ III ihre Erklärung. Hierbei
sind1 die für dien Lichtdurchgang nicht benötigten
Teile der Spiegelflächen durch Ebenen abgeschnitten, welche teils zur Symmetrieebene
parallel gehen, teils auf ihr senkrecht stehen, und entweder auf der Eintrittsfläche oder auf der Figurenachse senkrecht 105.
stehen.
3. Bei Typ I ist der Neigungswinkel
7 = 31° 43' 3" (tg / = Va P/5 - i). cos / =
l/io + 2 J/5 /2]/5,sin/ = ]/io — 2J/5 / 2 j/5), uo
Winkel ν = 144°, der Kantenwinkel k — 6o°,
I = 144°. ferner ist -tg s = 1J2 (3 + Vs),
tgi= 1/2(1/5 —Ο·
Für den Gleichgewichtsfall ist der Neigungswinkel der Eintrittsfläche gegen die
Grundfläche = 2 / (tg 2J = 2), das Achsenverhältnis
derReflexionsellipsen, deren kleine Achse immer gleich der Öffnung ist, beträgt auf allen Flächen V2 (F I0 + 2 I/5), und die
großen Achsen dieser Ellipsen stehen auf der Schnittlinie mit der Normalebene senkrecht.
Dagegen ist für den Fall (in Fig. 15, 16 17),
wo der Eintrittsstrahl parallel mit Grundfläche und Symmetrieebene verläuft, das
Achsenverhältnis der Reflexionsellipsen auf der I. Fläche 2^5 + 2 j/57 für die II. Flüche
Υ10 + 2 Vs j Y~5~, für die III. Fläche
]/ 10!— 2 j/5 / 2, und die. grüßen Achsen dieser
Reflexionsellipsen bilden mit der Schnittlinie
der Fläche und ihrer Normalebene Winkel, deren Tangente bei der I. Fläche den Wert
1ItVs (V 5 + i). bei der II. Fläche V» J
bei der III. Fläche 00 ist. Für den Gleichgewichtsfall berühren die Reflexionsellipsen
zweier aufeinanderfolgender Flächen einander in der Mitte ihrer Kante, außerdem wird auch die Kante zwischen zwei nicht aufeinanderfolgenden
Flächen beiderseits von den Reflexionsellipsen dieser Flächen im selben
Punkt berührt, dagegen sind ■ in den Fig. 15, 16, 17 die Spiegelflächen so weit nach außen
. verschoben, daß die Reflexionsellipsen von den dazwischenliegenden Kanten nicht mehr
berührt \verden. ■ . . ■
In den Fig. 5, 6, 7 ist Fläche I · durch die Punkte 1, 2, 6, 9, 14, 13,· 1 bestimmt,
Fläche II durch 2, 3, 10, 12, 13, 1, 2, III
durch 2, 3, 4, 7, 6, 2, IV durch 4, 5, 15, 11,
ίο, 3, 4, V durch 5, 15, 16, 8, 7, 4, 5, die
Eintritts- und Austrittsfläche 8, 9, 14, 13, 12, 11, 16, 8, Fläche 10, 11, 12 schneidet.den
oberen Teil. Fläche 9, 6, 7, 8 den unteren Teil, die Flächen 5, 15, 16 und 1, 13, 14. den
linken und rechten Teil des Glaskörpers weg.
A7On dem Strahlenzylinder, der die Ein- und
Austrittsfläche in den Kreisen E1 und £"
durchdringt, sind der Deutlichkeit halber die • Mantellinien nicht gezeichnet, sondern nur
die Eckpunkte der Achse A1, Äl, As, A4-, A5,
Bs: Zwischen Ein- und Austrittstelle kann . der vom Licht, nicht durchsetzte Teil des
Körpers ausgeschnitten werden, und unterhalb von Aus- und Eintrittsstelle kann die
vorspringende Ecke, in Fig. 6 angedeutet, durch eine zur Eintrittsfläche senkrechten
Ebenen abgeschnitten werden. Die Länge des Lichtwegs im Glase ist für alle Strahlen
von gleicher Eintrittsrichtung gleich groß; beim vorliegenden Typ beträgt, wenn man
den Durchmesser des Strahlenzylindefs als Öffnung bezeichnet, der Lichtweg im Glase
das 5,7fache, die Verschiebung (mittlere) das 2,6fache der Öffnung.
In den Fig. 15, 16, 17 ist 1, 2, 6, 7, 8,
10, ι die L, i, 2, 3, 12, 13, 1 die IL, 2, 3,
4, 6, 2 die III., 3, 4, 5, 14, 12, 3 die IV., 4,
6, 7, 9, 11,. 4 die V., 8/9, 12, 16, 15, 10, 8
die Ein- und Austrittsstelle; die Flächen 1, 10, 15, 13 und 5, 11, 16, 14, 5 stehen links
und rechts der Symmetrieebene parallel. Die Flächen 7, 8, 9 und 12, .13, 15, 16, 14 begrenzen
den Körper oben und unten parallel zur Grundfläche. Die Fläche III wird außen versilbert, weil bei gewöhnlichem Glase der
Einfallswinkel dort ein wenig kleiner als der Grenzwinkel für totale Reflexion ist. Auf
Ausschneiden des inneren Teils zwischen ■ Ein- und .Austrittsöffnung wird verzichtet,
wenn man kleine Spannungen und Deformationen infolge starker Temperaturschwankungen
möglichst vermeiden will.
4. Für Typ II.ist ν = 72°, j = 530 16' 57",
also das Komplement von Typ I (cos / =
I/10 — 2 I/5"
-). Für dieGleiehgcwichtsfigurist
2 Vs ■
auch hier der Winkel zwischen Figurenachse und Eintrittsrichtung= 2/ = i8o° —
i6°33'54" (tg 2 j = :— 2), also ein stumpfer
Winkel.. Der Strahl tritt von links unten in das Prisma, \vas die -in Fig. 3 erwähnte
Umstellung zur Folge hat. In Fig. 8 (Grundriß) und Fig. 9 (Aufriß) ist 1, 2, 3, 6, 7 die
Fläche I, 4, 5, 20, 16, 12, 10 Fläche II, 13,
14, 16, 15 Fläche III, 2, 1, 17, 15, 11, 9, die
Fläche IV, 3, 4, 5, 8, 6 die V. Fläche, 15, 16,
12, Ii die Eintrittsfläche und 2, 3, 4, 10, 9
eine Hilfsfläche zur Verbindung der stehengebliebenen Flächen II und IV an Stelle der
verschobenen Fläche III. 5, 8, 19, 20, 16, 20, 19, 14, i, 7, 18, 19 und. 15, 17, 18, 13
sind Hilfsflächen zur - Verbindung der
Flächen I und V mit III, der nicht gebrauchte Teil wird durch die Flächen 6, 7,
13, 14, 8 und 9, 10, 12, 11 abeschnitten.
Wegen des kleinen Reflexionswinkels, der
Wegen des kleinen Reflexionswinkels, der
beträchtlich unter dem Grenzwinkel für totale Reflexion liegt, kann für diesen Typ
ein Glaskörper mit total reflektierenden Flächen nicht in Betracht kommen. Doch
gibt es andere Einfallsrichtungen, bei welchen der Reflexionswinkel an einer Fläche,
etwa der III., kleiner als der Grenzwinkel1, dagegen an den vier anderen Flächen größer
ist. In diesem Fall kann ein Glasprisma verwendet werden, dessen III. Fläche außen mit
Spiegelmasse belegt ist.
5. Für Typ III ist wie bei Typ Iv= 1440,
1/ 7=
We _ 2 Vs
dagegen j = 71 ° 2' 22" (ctg j — )·
dagegen j = 71 ° 2' 22" (ctg j — )·
Also ist die Gründpyramide, von welcher wieder im Gleichgewichtsfall die Flächen I,
III, V stehen bleiben, II und IV nach oben verschoben werden (vgl. Fig. 4), sehr steil.
Die Neigung des Eintrittsstrahls gegen die Figurenachse, also der Austrittsfläche gegen
die Grundfläche = 8i° 23'SS"; der Strahl
tritt im Gleichgewichtsfall nahezu parallel mit der Grundfläche ein.
Infolge des großen Reflexionswinkels sind
die Reflexionsellipsen sehr lang- gestreckt und
liegen ganz in der durch die Skalenoederkanten gebildeten Mittelzone des Körpers.
Schneidet man vom Körper durch Ebenen, die auf Symmetrieebene und Einfallsebene senkrecht stehen und die äußersten Ellipsen
noch berühren, den obersten Teil vseg, so fallen von den Ecken, in denen je drei reflektierende
Flächen einander schneiden, verschiedene weg; diese sind in der Aufrißfigur durch feine Strichelung angedeutet. In
Grund- und Aufriß ist nur die Hälfte des Körpers gezeichnet. Das für den Strahlengang
nicht in Betracht kommende Glas ist
!5 durch einen zur Figurenachse parallelen
zylindrischen Schnitt weggenommen. Auch an der Decke des halbkreisförmigen Ringes
kann durch Ebenen, die auf der Symmetrieebene senkrecht stehen und in der Aufriß-
2ö zeichnung (Fig. io) durch strichpunktierte
Linien angedeutet sind, ein weiterer Teil des Glases weggeschnitten werden und damit an
Material gespart \verden. Fläche I wird durch die Punkte i, 2, 3, 8, 7, 1 bestimmt,
Fläche II durch 2, 3, 4, 5, 2, die halbe Fläche III durch 4, 5, 10, 9, die Eintrittsfläche durch 7, 8, 11, 12, 7, die obere Schnittfläche
durch 6, 1, 2, 5, 10, 13, 12, 6, die untere
durch die Punkte 8, 3, 4, 9, 14, 11. Seit-Hch
ist durch eine Ebene parallel der Symmetrieebene das Eck 7, 1, 6 weggenommen.
Die Weglänge im Glase beträgt das i6,9fache, die mittlere Verschiebung des rückkehrenden
Strahls gegen den eintretenden das 8,5 fache der öffnung.
6. Der eingangs angeführten Definition des Rückkehrprismas entspricht zwar auch
das Becksche Zentralprisma, wekhes bekanntlich eine reguläre dreiseitige Pyramide
darstellt, deren drei Seitenflächen (Spiegelflächen) aufeinander senkrecht stehen, während
die gegen die Seitenflächen gleich geneigte Grundfläche als gemeinschaftliche
Aus- und Eintrittsflächc dient und1 die drei Ecken der Grundfläche etwas abgeschnitten
sind. AVie schon A. Beck nachgewiesen hat,
besitzt dieses Zentralprisma einige Eigenschaften, welche den drei bisher beschriebenen
fünfflächigen Typen abgehen. Ein durch die Grundfläche ins Innere gedrungenes Parallelstrahlenbüschel teilt sich nämlich in
mehrere parallel zueinander austretende Büschel, falls das Büschel die erste Spiegelfläche
in einer Ausdehnung trifft, welche über den zwischen einer Pyramidenkante und einer Halbierungsgeraden des rechten Winkels
gelegenen Raum hinausgeht. Für ein konisches Strahlenbüschel, wie es von einer nahegelegenen Lichtquelle herrührt, findet
die Teilung auch dann noch statt, wenn die' genannte Bedingung erst an der II. Fläche
j eintritt. Unterscheiden sich die Flächcn- ! winkel der Spiegelebenen etwas von einem
Rechten, so entstehen auf. diese Weise von einem Gegenstand bis zu sechs getrennte
Bilder. Außerdem greift das rückkehrende Strahlenbüschel in allen den Fällen in das
eintretende Strahlenbüschel hinein, d. h. die Austrittsstelie greift über die Eintrittsstelle
hinüber, wenn das eintretende Strahlenbüschel die Spitze der Pyramide umschließt.
Bei den ersten Typen von Rückkehrprismen ist die Austrittsöffnung von der Eintrittsöffnung räumlich getrennt, und zu einer Teilung
des eintretenden Strahlenbüschels ist keine Möglichkeit vorhanden. Gemäß der Erfindung sind nun ferner dem Zentralprisma
durch passendes Wegschneiden derjenigen Stellen, welche zur Teilung eines die Eintrittsfläche
(Grundfläche) senkrecht durchdringenden Strahlenbüschels Veranlassung geben könnten, oder welche zur Reflexion
dieses Strahlenbüschels nichts beitragen, dem Beckschen Zentralprisma zwei bisher nicht
bekannte Formen gegeben worden, welche ebenso wie die drei Typen I, II, III des fünf-'
flächigen Rückkehrprismas die Eigenschaften haben:
a) Rückkehrprismen zu sein, b) räumlich getrennte Eintritts- und Austrittsöffnungen
zu haben, c) Eintritts- und Austrittsflächen zu haben, welche auf der Achse des eintretenden
Strahlenbüschels senkrecht stehen, d) das eintretende Strahlenbüschel in seiner -Gesamtheit
und ungeteilt wieder austreten zu lassen.
Die Entstehung dieser beiden Formen ist aus Fig. 26 und 27 ersichtlich. Das gleichseitige
Dreieck A-B-C mit seinen Symmetrie-' achsen A-O-D, B-O-E, C-O-F stellt die
Grundfläche des vollständigen, nicht abgeschnittenen Hauptprismas dar, in welchem
die unter A-O-B liegende Seitenfläche A-S-B die L, B-S-C die IL, C-S-A die III. Spiegelfläche
in der Reihenfolge der Reflexionen bedeutet. In Fig. 26 wurden in die beiden Dreiecke B-O-F und C-O-E diie Inkreise einbeschrieben
und diese als Eintritts- bzw. Austrittsöffnungen gewählt. Senkrecht zur Grundfläche stehende Schnittflächen, die in
der Figur durch starke Linien angegeben sind, begrenzen den Körper so, daß das durch
die Eintrittsöffnung senkrecht eingedrungene Licht von Fläche I auf Fläche II und von da
auf Fläche III gerade unter die Austrittsöffnung fällt, durch welche es von Fläche III
senkrecht nach oben austritt. Die Fig. 12, 13 und 14 stellen den ausgeschnittenen Körper des Typs IV (vgl. Fig. 26) in Grundriß,
Aufriß und Seitenriß dar. Fläche I ist durch die Punkte 2, 3, 12, 9, 8, 2, II durch 14,
12, 9, 10, 13, 15, III durch 7, 11, 10, 13, 16,
Eintrittsfläche durch 2, 3, 4, 17, Austritts-
fläche durch 18, 5, 6, 7 bestimmt. Die Flächen 1, 2, 8, 16 und 1, 7, 11, 16 begrenzen
den Körper auf. der Rückseite parallel 0-F und 0-E, die Flächen 3, 12, 14, 4 und 5, 15,
13, 6 vorn parallel· O-F und O-JS, die Fläche
4, 14, 15, 5 vorn parallel B-C. Zwischen Ein-
und Austrittsöffnung wird der vom Lichte nicht durchsetzte Teil, vom Querschnitt ■ 17,
19, 18 herausgeschnitten, die Spitze wird durch die Fläche 16, 9, 10 weggeschnitten.
In Fig. 27 ist der Inkreis des Dreiecks A-O-C .Austrittsfläche; ■ ein ebenso großer,
ebenso weit vom Mittelpunkt entfernter Kreis, dessen Mittelpunkt auf B-O liegt, ist
*5 Eintrittsöffnung. Ein durch diese senkrecht
einfallendes Strahlenbüschel teilt sich an der Kante S-O zwischen den beiden Flächen I
und II; die auf I fallende Hälfte wird auf die Fläche II reflektiert und von ihr parallel mit
B-O-E nach der rechten Hälfte dier Fläche III.
Das durch die rechte Hälfte der Eintrittsöffnung fallende Licht wird von Fläche II
nach links auf. Fläche I und von dieser parallel mit.B-0-Ιϊ nach der linken Hälfte
von Fläche III geworfen. Die beiden auf verschiedenen Wegen von Fläche III geworfenen
Büschelhälften setzen sich nach Reflexion an III zu dem durch die Austrittsöffnung
senkrecht hindurchdringenden Büschel zusammen. Der Körper wird daher,
wie in Fig. 27 durch starke Linien angedeutet ist, von zwei mit B-O-E parallelen und einer
zu B-O-E senkrechten, die Eintrittsöffnung berührenden Ebene begrenzt; diese drei
Ebenen stehen auf der Grundfläche senkrecht. In den Fig. 21 (Grundriß), 22 (Seitenriß),
23 (Ansicht von der III. Flache), 24 (Ansicht von der Kante zwischen I und II) sind a1, a2, a" die drei Halbellipsen, welche
durch Reflexion der linken Hälfte des Strahlenbüschels auf I, II, HI entstehen, bx r b~, b3
die Halbellipsen, welche sich aus der rechten Hälfte durch Reflexion an II, I, III ergeben.
Fläche II ist durch 1, 4, 2, 9, 8, Fläche I durch i, 5, 3, 10, 8, Fläche III durch 6, 7, 3,
10, 9, 2, die beiden seitlichen Begrenzungsflächen durch i, 7, 4, 2, 6 und 1, 8, 5, 3, 7,
die vordere Begrenzungsfläche durch 17, 4, 15, 18 bestimmt. Zwischen der Eintrittsfläche
17, 18, 11, 1.2 und Austrittsfläche 6,
7, 14, 13 ist der nicht vom Licht durchsetzte
Teil durch den Schlitz 11, 15, 16, 13 ausgeschnitten.
Die unterste Spitze ist durch ein Dreieck abgeschnitten. Die Zeichnungen 12
bis 14 von Typ IV und 21 bis 24 von Typ V entsprechen! beim dreiflächigen Rückkehr,-prisma
der Gleichgewichtsform der fünfflächigen; dbeh könnte Typ IV auch in der'
Weise geändert werden, daß die Eintrittsrichtung mit der Vertikalen, also die Eintrittsfläche
mit der Grundfläche einen Winkel bilden würde, der von der Vertikalen gegen A
hin geneigt ist. Die Eintrittsfläche würde dadurch um einen zu B-C parallelen Durchmesser
gedreht, die Höhe des Prismas'etwas verringert, dagegen die Breite und Länge
etwas vermehrt. Ebenso kann die Eintrittsfläche um einen zu A-C parallelen Durchmesser
der Grundfläche gedreht und auf der Seite von A-C gehoben werden, wodurch auch
hier die Höhe sich auf Kosten der Länge vermindern ließe.
.7. Wie schon Ä. Beck nachgewiesen hat,
ist für einen auf die Eintrittsfläche blickenden Beschauer das austretende Strahlenbüschel
gegen das eintretende in bezug auf den Mittelpunkt der Zentrale beider Öffnungen
um i8o° gedreht. Die gleiche Erscheinung
findet auch bei den fünfflächigen Typen statt. Die Fig. 14 bis 17 zeigen dies
deutlich: Ein Strahl, welcher im Nordwesten des Randes der Eintrittsöffnung bei a° ins
Prisma eintritt und in den Punkten.«1, a2,
a?; a4, aP von den fünf Spiegelflächen reflektiert
wird, dringt bei α6 im Südosten des Randes der Austrittsöffnung durch diese heraus.
Wenn· daher vor die Eintrittsöffnung ein Objekt (Fahne) gehalten wird (mit Spitze nach oben und nach Westen flatternd),
so sieht man ihr Bild, in die Austrittsöffnung schauend, unter Vertauschung von oben und
unten, rechts und links (Spitze nach unten und nach Osten flatternd). Hierbei werden
jedoch Bild und Objekt von verschiedenen Seiten betrachtet. (Man überzeugt sich davon
leicht, wenn die Fahne auf einer Seite andere Färbung erhält.) Würde man Objekt
und Bild von der nämlichen Seite betrachten, so würde nur oben und unten vertauscht,
wenn man sich in die Symmetrieebene stellt, dagegen nur rechts und links, wenn man sich
in die Einfallsebene. des Prismas stellt, d.h. in die durch die Achsen des ein- und des austretenden
Büschels gelegte Ebene. Die beschriebenen Rückkehrprismen vertauschen
daher, im Sinne der Lichtrichtung gesehen, rechts und links, sie sind Umwendeprismen
mit senkrecht zur Achse des Lichtstrahls stehenden Endflächen. Hierauf beruht die
Wirkung einer Kombination, sei es von zwei Umkehrprismen, sei es eines Umkehrprismas
mit einem oder zwei der bekannten rechtwinklig abbiegenden Spiegelprismen.
Stellt man zwei Umkehrprismen einander so gegenüber, daß die Eintrittsöffnung des
zweiten der Austrittsöffnung des ersten parallel gegenüberliegt, so wird die Achse des
, eintretenden Strahlenbüschels parallel verschoben, und die beiden Vertauschungen von
rechts und links heben sich auf: Die Kornbination zeichnet richtig unter seitlicher Verschiebung,
welche durch Drehung des zweiten
Prismas um die Achse des gemeinsamen Strahlenbüschels verändert werden kann.
Dabei kann jedes der beiden Elemente der Kombination gegen die Lichtrichtung etwas
nach beiden Seiten geneigt werden, ohne die Wirkung zu beeinträchtigen.
Setzt man auf die Austrittsfläche eines der Umkehrprismen ein gewöhnliches rechtwinklig
abbiegendes Spiegelprisma mit einer
ίο Kathetenfläche auf, so kommt zur Vertauschung
von rechts und links durch das Umkehrsprisma diejenige durch den Aufsatz hinzu. Die Kombination kehrt also das Bild
vollständig um und wirkt daher wie ein rechtwinklig abbiegendes Dachprisma.
Versieht man beide Endflächen eines der Rückkehrprismen mit einfachen, rechtwinklig
abbiegenden Spiegelprismen, so heben sich die Wirkungen der letzteren auf, wenn ihre
Einfallsebenen (Ouerschnittsebenen) parallel sind. Läßt man diese auch mit der Einfallsebene
des Umkehrprismas zusammenfallen, so fällt jede Seitenverschiebung der Lichtbüschelachse
weg, und man erhält ein geradsichtiges Umwendeprisma mit senkrecht zur Strahlrichtung stehenden Endflächen und vier
oder sechs Reflexionen. Die Ebene, um welche das Bild umgewendet wird, ist die gemeinsame Einfallsebene der drei Prismen.
Im Interesse möglichst kurzen Lichtwegs wird hierzu das dachförmige Umkehrprisma
vom Typ V verwendet, an welches die beiden einfachen Spiegelprismen direkt angeschliffen
werden, so daß das Ganze aus einem Stücke Glas besteht. Die Vorrichtung ist wichtig für Konstruktion von Periskopen
und Ründblickfernrohren, weil sie die Anbringung des Umwendeprismas zwischen
Objektiv und Okular, also die Verwendung einer größeren Brennweite erlaubt und ein
größeres Gesichtsfeld ermöglicht.
B. Apparate:
1. Schon bisher wurde das Zentralprisma zum Signalisieren, Markieren
des Standorts von Bojen und ähnlichen Zwecken benutzt. Hierzu eignet sich
auch das fünfflächige Rückkehrprisma, besonders das vom Typ II wegen seiner im Verhältnis
zur öffnung gedrungenen Gestalt, wobei einzelne Glasspiegel mittete Rahmen zu einem Körper vereinigt werden.
2. Wegen der großen Verschiebung der Austrittstelle gegenüber der Eintrittstelle
eignet sich der Typ III (Halbringprisma) am besten als Lichtschlauch; um von einer
seitlich angebrachten Lichtquelle Licht nach dem Kondensor eines Mikroskops zu führen.
An der Austrittstelle wird seitlich das halbringförmige Glasstück etwa 10 mm weit
zylindrisch abgeschliffen, so daß der 'stehen
bleibende Teil gerade von dem austretenden Lichtzylinder erfüllt wird. Das abgeschliffene Stück wird in eine unter dem Kondensor
angebrachte Fassung* gesteckt. Auf der Ein-.
trittstelle wird eine Sammellinse, deren optische Achse mit derjenigen des eintretenden
Lichtzylinders zusammenfällt, aufgekittet. In ihrem Brennpunkt befindet sich
die möglichst punktförmig anzuordnende Lichtquelle. Will man bei kleinerer Öffnung
des Kondensors die Lichtquelle in größere Entfernung vom Mikroskop-bringen, so setzt
man zwei Halbringe des Typs III zu einem wellenförmigen Lichtschlauch aneinander.
3. Die Verwendung von Typ III zu e η d ο skopischen Zwecken zeigen die Fig. 18
(Draufsicht auf die Endflächen) und 19 (Seitenansicht
des Endteils), z. B. für einen Augen- oder Ohrenspiegel. An dem Endstück
ist seitlich eine Hohlkehle mit halbkreisförmigem Querschnitt der Länge nach, d. h. parallel der Achse des austretenden
Strahlenzylinders eingeschliffen, deren tiefste Mantellinie einerseits durch die Mitte, der
Reflexionsellipse von Fläche I, andererseits durch die Mitte des Austrittskreises geht.
Durch diese Hohlkehle wird aus dem austretenden Lichtbüschel allerdings ein Teil
weggenommen. Ein in die Hohlkehle eingekittetes, - nach hinten sich erweiterndes,
unterhalb der Endfläche stark verengtes Metallrohr dient dazu, um von hinten in das
Strahlenbüschel in der Richtung der Strahlen hineinzusehen. Das austretende Strahlenbüschel
wird durch eine auf die Endfläche aufgekittete Sammellinse oder eine an die Endfläche angeschliffene Kugelfläche, welche
von der Hohlkehle ebenfalls durchbohrt ist, konvergent gemacht. Der Brennpunkt dieser
Linse ist zugleich der äußere Brennpunkt einer kleinen Zerstreuungslinse, aus der ebenfalls
ein kleiner kreisförmiger Ausschnitt zur Aufnahme des vorderen verengten Teiles des
konischen Sehrohrs herausgenommen ist. Sammel- und Zerstreuungslinse bilden ein
teleskopisches System, durch welches das aus dem Prisma kommende Strahlenbüschel in
ein zylindrisches Büschel von kleinerem Querschnitt (etwa 5-mm) verwandelt wird.
Die Zerstreuungslinse wird durch einen innen geschwärzten, auf den zylindrischen Schliff
am Ende des Prismas aufgesetzten konischen Ansatz geüagen (in der Figur nicht gezeichnet).
In einen Schlitz dieses Ansatzes ist das konische Sehrohr eingelötet. Am
Ende des Prismas befinden sich eine gegen außen luftdicht abgeschlossene Beleuchtungsvorrichtung
wie beim Lichtschlauch gemäß 2. Das Prisma kann vom untersuchenden Arzt in der Hand gehalten und in beliebige Lage
zur Pupille oder zum Ohreninnern gebracht werden, ohne daß eine Verdunklung des Zimmers
dringendes Erfordernis ist.
4. Das Rückkehrprisma im Prismenfeldstecher.
EineKombinationvon Rückkehrprismen, \velche die Sehrichtung wiederherstellt,
ist deshalb in Prismenfernrohren besonders geeignet, weil erstens ein'bedeutender
Lichtweg durch die Hufeisengestalt des Prismas und der Kombination auf kleinen Raum zusammengedrängt wird, zweitens
weil die Verschiebung des austretenden Lichtbüschels gegen das eintretende im Verhältnis
zur öffnung, also zum Objektivdurchmesser ziemlich bedeutend ist, daher
.. die Plastik des binokularen Fernrohrs bedeutend gesteigert wird. Drittens kommt
sehr wesentlich der Umstand in Betracht, daß beim gewöhnlichen. binokularen FeIdstecher
die gebräuchlichen Prismensysteme nach Porro, Hensoldt und anderen sehr sorgfältig
montiert sein müssen, damit beim Abbiegen nicht eine kleine Schiefstellung der Prismenachse gegen die Drehachse der Abbiegung
ein Schwanken des Bildes zur Folge hat. Beim Umkehrprisma hat eine solche Schiefstellung keinen Einfluß auf die Stellung
des Bildes, daher kann die Montage mit weniger Sorgfalt geschehen und wesentlich
verbilligt werden.
Eine der möglichen Ausführungsarten zeigt Fig. 25 teilweise im Durchschnitt, teilweise
in der Ansicht: Die beiden Rückkehr-■ prismen P1 und P2 sind. in zwei Gehäusen
untergebracht, die je aus zwei parallelen Platten A-B, C-D mit dazwischen angebrachten
Stützen und der (nicht gezeichneten) Seitenwand bestehen. Das erste Gehäuse ist mit
dem (nicht gezeichneten) Mittelscharnier dadurch drehbar verbunden, daß zwei an dieses
Scharnier angelötete Platten M-N sich gegen B und A legen, wobei M gegen B um einen
Schraubenbolzen K, N gegen A um das mit Flansche und Ringmutter F versehene Rohr-
45. stück G gedreht werden kann. In ein Innengewinde
des Rohrs G ist das terrestrische Okular O-K eingeschraubt. Das Gehäuse
des zweiten Prismas (nicht gezeichneten) läßt sich gegen das erstere, mit Flansche und
Ringmutter H -.versehene Rohr I drehen. Die öffnungen von Prisma P1 liegen-- über den
gleich großen Öffnungen der Rohrstücke G und /, die öffnungen des Prismas P2 einerseits
unter J, andererseits unter 'einem außen in Platte C eingebohrten Loch, in das nach
vorn während des Gebrauches das konische Blendrohr £ eingesteckt wird. Das Objektiv
Q-E wird entweder zwischen beiden Rückkehrprismen im Rohrstück I angebracht, oder
in .das äußere Loch der Platte C eingeschraubt,
je nachdem man eine kleinere oder größere Brennweite verwenden will. Im
ersteren Falle gibt man dem äußeren Prisma eine um einige Millimeter größere Öffnung
als dem Objektiv, um das Gesichtsfeld des Fernrohis durch die Eintrittsöffnung von. P~
nicht zu beeinträchtigen. Zwecks Raumersparnis beim verpackten Instrument kann
nach Abnahme des Rohrs E das Gehäuse von P1 und dann jedes der beiden Fernrohre um
seine Okularachse gegen das mittlere Verbindungsstück soweit gedreht werden, bis.
sich, die beiden Hälften aufeinander legen. Natürlich werden die Drehachsen mit Rasten,
und Marken zum raschen Wiedereinstellen auf gleiche Distanz versehen.
6. Das fünfflächige Rückkehrprisma
vom Typ I mit 'gleichmäßig veränderten Winkeln im '.
Distanzmesser mit konstantem
Parallaxwinkel und gemessener Basis.
Schon A. Beck hat in seiner früher erwähnten
Arbeit aus dem Jahr 1887 nachgewiesen, daß ein Zentralprisma, wenn man
darin sämtliche oder einige der drei Winkel und kleine Beträge ändert, ein auf die gemeinsame
Eintrittsfläche fallendes Strahlenbüschel nicht mehr ungeteilt in der alten Richtung zurückwirft, sondern in sechs Teilbüschel
zerlegt, von denen je zwei paarweise symmetrisch zu je einer von. drei bestimmten
optischen Achsen des Prismas liegen. Hierauf ist ein in der deutschen .Patentschrift
187418 beschriebenes Verfahren zum Messen
von Entfernungen mit Tripelspiegel am Ziel gegründet. Es besteht im wesentlichen
darin, daß der lineare Abstand eines solchen Paares zusammengehöriger Teilbüschel am
Beobachtungsort gemessen, und dieser Ab- ioo
•stand als Basis eines Dreiecks betrachtet wird, dessen Winkel an der Spitze (in der
Astronomie als Parallaxe bezeichnet) aus den Kons'truktionsdaten des Prismas, bekannt ist.
In Wirklichkeit wird dabei nicht die Entfernung des am' Ziel befindlichen Tripelspiegels,
sondern die Höhe des ganzen Dreiecks, an dessen Spitze die Parallaxe liegt,
berechnet, und hiervon' ist die Höhe desjenigen Dreiecks abzuziehen, dessen Basis 11c
die Entfernung der beiden Austrittstellen für die Teilbüschel aus dem Prisma ist. Auch
in der Einleitung der deutschen Patentschrift ist dieser Umstand erwähnt, doch nimmt das mitgeteilte Verfahren hierauf
keine Rücksicht, da offenbar der genannte Abstand als wegen seiner Kleinheit zu vernachlässigen
gift. Das letztere ist aber nur dann der Fall, wenn der Parallaxwinkel eine
ziemliche Größe hat, also die genannte Basis gegenüber der Ausdehnung des Prismas verhältnismäßig
groß ist. Aus dem Umstand,
daß im vereinfachten Zentralprisma beider Formen ein an der linken Seite der Eintrittsfläche eintretender Strahl rechts austritt, dagegen
ein mehr der Mitte zu eintretender auch mehr der Mitte zu austritt, folgt, daß jener·Abstand nicht für alle Strahlen gleich
groß ist, also nicht als Konstante des Apparates behandelt werden kann.
Aus den Differenzialformeln für den
ίο Durchgang des Lichtes durch ein fünfflächiges
Rückkehrprisma ergibt sich, daß auch dieses eine ähnliche Wirkung hat, wie die von A.Beck für das abgeänderte Zentralprisma
nachgewiesen wurde. Verändert man jeden der fünf Neigungswinkel j der fünf
reflektierenden Flächen gegen die Grundfläche um 'den gleichen kleinen Betrag, so
entstehen zwar nicht mehrfache Bilder wie beim unveränderten Zentralprisma, aber es
bildet der austretende Strahl mit dem eintretenden einen kleinen Winkel. Dieser Winkel
ist konstant, wenn der eintretende Strahl parallel dfer zur III. Fläche senkrecht stehenden
Symmetrieebene und zugleich parallel zur Grundfläche der fünfseitigen Pyramide liegt (wie in Fig. 15 bis 17). Entfernt sich
der eintretende Strahl um einige Grade von dieser Richtung, so ändert sich der Parallaxwinkel
nur um sehr kleine Beträge höherer Ordnung, welche dem Sinus der Abweichung des eintretenden Strahls von der Symmetrieebene und von der Grundfläche proportional
sind, also vernachlässigt werden können.
Es sei in Fig. 20 (deren beide Teile in Wirklichkeit weit auseinander gedacht werden müssen) L-E der in das Prisma eintretende und A-F der austretende Strahl. Zieht man durch die Eintrittstelle E eine ' Parallele mit dem austretenden Strahl A-F, welche die gemessene Grundlinie F-L in D trifft, so ist der Winkel L-E-D gleich dem Parallaxwinkel und F-D gleich der Verschiebung von Ein- und Austrittstelle am Prisma. Man erhält somit den Abstand des Prismas vom Beobachter als Höhe eines Dreiecks, dessen Winkel an der Spitze gleich dem konstanten Parallaxwinkel und dessen Basis gleich der Differenz ist zwischen dem linearen Abstand von Aus- und Eintrittstelle am Beobachtungsort und der Verschiebung von Ein- und Austrittstelle am Prisma.
Es sei in Fig. 20 (deren beide Teile in Wirklichkeit weit auseinander gedacht werden müssen) L-E der in das Prisma eintretende und A-F der austretende Strahl. Zieht man durch die Eintrittstelle E eine ' Parallele mit dem austretenden Strahl A-F, welche die gemessene Grundlinie F-L in D trifft, so ist der Winkel L-E-D gleich dem Parallaxwinkel und F-D gleich der Verschiebung von Ein- und Austrittstelle am Prisma. Man erhält somit den Abstand des Prismas vom Beobachter als Höhe eines Dreiecks, dessen Winkel an der Spitze gleich dem konstanten Parallaxwinkel und dessen Basis gleich der Differenz ist zwischen dem linearen Abstand von Aus- und Eintrittstelle am Beobachtungsort und der Verschiebung von Ein- und Austrittstelle am Prisma.
Die Messung wird um so genauer, je weniger der eintretende und der austretende
Strahl sich von der Symmetrieebene und der Grundfläche des Prismas entfernt. Beträgt
der Parallaxwinkel nur einige Bogenminuten, so kann man für kleinere Entfernungen mit
einer Basis von nicht über 80 cm auskommen, falls der austretende Strahl die Form eines
möglichst schmalen, zur Grundfläche senkrechten Lichtstreifen hat, wie z. B. vom gradlinigen
Faden einer Röhrenglühlampe geliefert wird. .Zur Senkrechtstellung einer gemessenen
Basis F-L gegenüber dem rückkehrenden Strahl A-F dient ein Diopter oder
ein schwach vergrößerndes Fernrohr F, dessen optische Achse senkrecht zu der Linie
steht, längs welcher die Röhrenlampe sich vor einem Maßstabe verschieben läßt. Um
auch das Prisma in die richtige Stellung gegen Richtung A-F bringen zu können, wird
auf dem Deckel des Prismengehäuses T-H ein Diopter angebracht, dessen optische
Achse nach F gerichtet wird. Die Verdrehung des Prismas und des Maßstabes F-L
um die Blickrichtung F-A wird innerhalb der notwendigen Grenzen dadurch vermieden,
daß auf dem Prismenkästchen und dem Basismeßapparat kleine, wenig empfindliche Röhrenlibellen senkrecht zu A-F gebracht
sind.
Hat das Prisma eine Eintrittsfläche von einiger Breitenausdehnung, so wird man im
Fernrohr das Spiegelbild der Röhrenlampe nicht nur dann sehen, wenn diese in einem
ganz bestimmten Abstand vom Fernrohr liegt, sondern auch noch dann, wenn die Lampe um die Breite der Prismenendflächen
hin und her verschoben wird; während sich der eintretende Strahl, sehr nahe parallel bleibend,
der Mittellinie des Prismas nähert, nähert sich ihr ebensogut auch der austretende,
ebenfalls seine Richtung beibehaltend. Dadurch wird der Abstand zwischen Aus- und Eintrittstelle am Prisma, also die
Größe -F-P veränderlich. Es ist daher nötig, die Lampe längs des Maßstabes zu verschieben,
solange als das Fadenbild im Fernrohr sichtbar ist, und sowohl in der größten' wie
in der kleinsten Entfernung der Lampe abzulesen. Vom Mittel dieser Ablesungen ist
dann der mittlere konstante Abstand zwischen Ein- und Austrittstelle abzuziehen.
Will man mit größeren Parallaxwinkeln rechnen, also größere Standlinien anwenden,
so wird bei F ein helles Signal (Röhrenglühlampe) aufgestellt, und der Beobachter begibt
sich, mit einem Winkelspiegel versehen, soweit seitlich von F, bis er im Prisma deren
Bild sieht, dann schreitet er in dieser Riehtung, in den Winkelspiegel schauend, so
lange fort, bis er geradeaus das Spiegelbild der Lampe im Prisma und im Winkelspiegel
die Lampe selbst sieht. Er befindet sich dann im Fußpunkt D des von F auf den austretenden
Strahl gefällten Lotes. Die Entfernung F-C, gegenüber welcher die Verschiebungsgröße
E-A meistens wird vernachlässigt werden können, wird mit Bandmaß oder Meßlatte gemessen. Im vorigen Falle
ergibt sich die gesuchte Entfernung F-A als Produkt aus D-L und kötangens der Par-
allaxe, im zweiten Falle als Quotient aus [ F-C durch den Sinus der Parallaxe. j
Basismeßapparat und Prismenkästchen können vom Beobachter und seinem Gehilfen
in der Hand gehalten oder unter Wegfall eines Gehilfen auf leichtes Stativ aufgesteckt
werden. ;
'' Der gemessene Parallaxwinkel kann aus
der gemessenen Abweichung der fünf Prismenwinkel von dem für vollständige Rückkehr
berechneten Normalwinkel berechnet werden. Er vergrößert sich aber durch die Refraktion, und zwar um einen konstanten
Betrag, solange die Lage des Prismas nicht zu schief gegen die Sehlinie ist. Deshalb
wird seine Größe am besten durch Vergleichung mit der durch neue Theodolitmessung
erhaltenen Parallaxe an einer genau bekannten Strecke bestimmt.
Es wurde schon vielfach der Mangel bei Prismen für Meßzwecke hervorgehoben, daß
zeitlich wechselnde innere Spannungen die Güte der Bilder beeinträchtigen, und daß
diese besonders bei .Apparaten auftritt, -welche: starker Bestrahlung ausgesetzt sind.
Ein Teil der Spannungen, der bleibenden Charakter hat, rührt von rascher Abkühlung
bei der Fabrikation her und kann wenigstens für gewöhnliche Glassorten, wie sie hier in
Betracht kommen, durch sorgfältige Auswahl der benutzten Stücke und langsame Abkühlung
vermieden werden. Die veränderlichen Spannungen haben ihren Hauptgrund in
Temperaturunterschieden an verschiedenen Stellen des' schlecht wärmeleitenden Glaskörpers,
deshalb empfiehlt es sich, das Prisma in einem Metallkästchen mit Doppelwänden, die nach der Innenseite zu poliert sind, zu
umgeben, im inneren Kästchen erschütterungssicher festgehalten durch solide Stützen
. und gegen eine innen mit Isoliermaterial umrahmte öffnung leicht angedrückt. Vor dem
Prisma ist eine planparallele Glasplatte als . Schutz gegen Wärmebestrahlung angebracht.
Die öffnung im äußeren Gefäß wird bis zur Beobachtung durch einen Metallmantel mit
■ Doppelwandung geschlossen. Das äußere Kästchen hat außen einen Überzug aus
schlecht wärmeleitendem Stoff, so daß das Ganze wie eine Thermosflasche gebaut ist.
Die beiden Schlauchansätze im äußeren Gefäß, für gewöhnlich durch aufgeschraubte
Kapseln verschlossen,- dienen dazu, den Hohlraum zwischen beiden Kästchen vor der
Beobachtung längere Zeit hindurch mittels zweier Schläuche mit einem Thermoskasten
zu verbinden, wie sie in der physikalischen, chemischen und physiologischen Praxis gebraucht
werden, um einen Raum längere Zeit hindurch automatisch auf gleicher Temperatur ■ zu erhalten. Ein in den Schlauch
eingebautes Gummigebläse dient zur Zirkulation der Luft im Kästchen und Thermostaten.
Claims (9)
1. Rückkehrprisma, dadurch gekennzeichnet, daß drei oder fünf spiegelnde
Flächen gegen eine, im Prisma feste Richtung — Figurenachse — gleiche, für
jeden Typ bestimmte Neigung haben, und je zwei aufeinanderfolgende spiegelnde Flächen um die Figurenachse gegeneinander
um den gleichen, für jeden Typ bestimmten Winkel gedreht sind, daß ferner die Eintritts- und Austrittsfläche
senkrecht auf der mittleren Eintrittsrichtung derjenigen Lichtstrahlen steht, welche durch die betreffende Form des
T)^pS reflektiert werden sollen, sowie daß
die . spiegelnden Flächen je nach der mittleren Eintrittsrichtung, der in jeder
Form zur Abbildung kommenden Lichtstrahlen soweit parallel verschoben und durch Abschneiden der für die Reflexion
nicht benötigten Teile so begrenzt sind, daß das durch die. Eintrittsöffnung tretende Lichtbüschel im vollen Querschnitt
und ungeteilt durch die Austrittsöffnung austritt, und daß die Austritts- öffnung von der Eintrittsöffnung räumlich
vollständig getrennt is f.
2. Fünfflächiges Prisma nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß.
jeder der fünf Neigungswinkel der spiegelnden Flächen gegen die Figurenachse um einen geringen, aber für alle Flächen
gleichen Betrag geändert ist, so daß ein senkrecht zur Figurenachse und parallel
zu der auf der III. Fläche senkrecht stehenden Symmetrieebene einfallendes,
schmales Lichtband, dessen Ebene parallel der. Figurenachse liegt, nach '.dem Austreten
aus dem Prisma einen kleinen im voraus zu berechnenden Winkel mit der Eintrittsrichtung bildet.
3. Schutzvorrichtung für das Prisma nach Anspruch ι und 2, gekennzeichnet
durch ein metallenes Gehäuse mit Doppelwänden, die nach außen mit einem
schlechten Wärmeleiter umgeben sind, und deren Zwischenraum mit einem AVärmeregler verbindbar ist.
4. Verbindung zweier Rückkehrprismen nach Anspruch 1 zu einem richtig
zeichnenden, die Lichtstrahlen parallel verschiebenden System, dadurch gekennzeichnet,
daß die Achse der Austrittsöffnung des einen mit der Achse der Eintrittsöffnung des andern zusammenfällt,
ferner daß Mittel vorgesehen sind, um die Verschiebung des Lichtbüschels durch
Verdrehung der Prismen gegeneinander um die gemeinsame Achse zu ändern und
außerdem die Stellung jedes einzelnen der beiden Prismen gegen die gemeinsame Achse um kleine Beträge unbeschadet
der Wirkung zu verändern, sowie Verbindung zweier solcher Kombinationen
mit Objektiven und terrestrischen Oku-■laren
zu einem binokularen Fernrohr.
ίο
5. Verbindung eines dreiflächigen Rückkehrprismas
vom Typ IV oder V mit zwei einfachen, rechtwinklig abbiegenden Spiegelprismen, dadurch gekennzeichnet,
daß über der Austritts- und Eintrittsfläche des Umkehrprismas zwei mit ihm aus einem Stück Glas bestehende,
rechtwinklig abbiegende Spiegelprismen der Art angebracht sind, daß die Einfallsebene
al'er drei Prismen zusammenfällt und die freien Endflächen, nach außen gerichtet,
einander parallel liegen.
6. Fünfflächiges Rückkehrprisma ν cm Typ III nach Anspruch 1 (Halbringprisma)
als Lichtschlauch für Mikroskopie, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintrittsfläche
mit einer aufgekitteten Linse oder einer angeschliffenen Fläche versehen ist.
7. Fünfflächiges Rückkehrprisma (HaIbringprisma) vom Typ III nach Anspruch
i, gekennzeichnet durch ein vor der Eintrittsfläche angebrachtes, aus Sammellinse
und kleiner Zerstreuungslinse bestehendes System, welches das Strahlenbüschel konzentriert, so daß ein in
Aussparungen der Gläser eingefügtes ko-
■ rasches Rohr die Betrachtung des vom
verengten Büschel erleuchteten Innenraums von hinten her erlaubt.
8. Einrichtung zum Messen der Entfernung, gekennzeichnet durch eine derartige
Zuordnung von Prismen nach Artspruch ι und 2 mit" bekannten Parallaxwinkcln
am Ziel, einem Basismeßapparat am Beobachtungsort und einer Lichtquelle,
daß das Prisma, in der Hand gehalten oder auf ein Stativ gesetzt, mittels Diopters und grober Libelle so gerichtet
wird, daß die Eintrittsfläche auf der Zielvorrichtung senkrecht und ihre Schnittlinie
mit der Einfallsebene nahezu wagerecht liegt, und daß am Beqbachtungsort
längs eines mittels Handgriffen gehaltenen oder auf ein Stativ aufgesetzten Maßstabes,
der mittels Fernrohr und Libelle nahezu wagerecht, auf der Zielrichtung
nahezu senkrecht gestellt wird, eine fadenförmige Lichtquelle verschoben wird,
bis ihr im Prisma reflektiertes Bild im Fernrohr erscheint.
9. Einrichtung nach Anspruch 8 bei Verwendung einer längeren Basis gekennzeichnet
durch eine derartige Aufstellung eines für größeren Parallaxwinkel geschliffenen Prismas nach An-Spruch
2, daß die Eintrittsfläche senkrecht auf der Richtung nach dem durch eine
feststehende Lichtquelle bezeichneten Ausgangsort steht, und der Beobachter mit Hilfe des Winkelspiegels den Fußpunkt
des vom Ausgangsort auf den anderen Schenkel des Parallaxwinkels gefällten Lots aufsucht.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE312315C true DE312315C (de) |
Family
ID=565251
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DENDAT312315D Active DE312315C (de) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE312315C (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3051046A (en) * | 1958-06-16 | 1962-08-28 | Kenneth B Thompson | Binoculars and optical system therefor |
-
0
- DE DENDAT312315D patent/DE312315C/de active Active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3051046A (en) * | 1958-06-16 | 1962-08-28 | Kenneth B Thompson | Binoculars and optical system therefor |
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