-
Verfahren und Vorrichtung zum Präfen von Endraaßen mittels Interferenzerscheinungen.
Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren und Vorrichtungen zur Prüfung von Endmaßen
mittels Interferenzerscheinungen. Das neue Verfahren besteht darin, daß man eine
Endfläche des zu prüfenden Endmaßes selbst als eine der Interferenzflächen benutzt,
während die andere Interferenzfläche von einem -una!bhängig von dem betreffenden
Endinaß gelagerten z' Körper dargeboten wird. Dadurch, daß eine Endfläche des Endintaßes
selbst als Interferenzfläche dient, werden einerseits die mit der Verwendung eines.
Zwischenkörpers verknüpften Fehlerquellen vermieden, und anderseits ist es möglich,
über die Beschaffenheit der betreffenden Fläche einen unmittell:>aren Überblick
zu bekommen. Dadurch, daß die zweite Interferenzfläche einem Körper angehört, der
unabhängig von dem betreffenden Endmaß geleIgert ist, hat man die Möglichkeit, die
gegenseitige Neigung der Interferenzflächen und, ihren gegen#seitigen Abstand, so
zu regeln, wie sie für die Prüfung am geeignetsten sind; man ist also von der Beschränkung
frei, die dann vorliegt, wenn z# man den die zweite Interferenzfläche darbietenden
Körper auf der Endmaßendfläche aufruhen läßt, anstatt ihn besonders zu lagern.
-
Hauptsächlich handelt es sich darum, mit dem neuen Verfahren zu prüfen,
oh bei Endmaßen die Endflächen eben sind, ob diese Flächen einander parallel sind,
wie groß die Länge des Endmaßes. ist und. (insbesondere bei zylindrischen Endmaßen)
ob die Endflächen auf der Achse des Endmaßes senkrecht stehen. Entsprechende Prüfungsverfahren
sind unten beispielshalber erläutert. In Hinsicht auf die Prüfung der Länge sei
aber noch besonders hervorgehoben, daß das neue Verfahren erlaubt, zwei Endmaße
ganz tinmittelbar miteinander zu vergleichen, indem man- sie nebeneinander anordnet
und gleichzeitig las eine sowohl: wie das andere mit der zweiten Interferenzfläche
zusammenwirken läßt; man erhält dann nebeneinander zwei Interferenzbilder und kann
den Längenunterschied aus dem- Betrage ableiten, um den das eine Interferenzbild
gegen das andere verschoben ist. Es fallen infolgedessen die Fehlerquellen weg,
die vorhanden sind, wenn man, uni zwei Endmaße miteinander zu vergleichen, nacheinander
die Länge des einen und des anderen mit Hilfe eines Interferenzverfahrens bestimmt.
-
In Abb. i der Zeichnung ist als ein Ansführungsbeispiel ein schematischer
Schnitt durch eine der Erfindung entsprechende Vorrichtung dargestellt. Abb. 2 zeigt
das dein Beobachter dargebotene Interferenzbild. In Abb. 3 ist ein schematischer
Schnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel dargestellt.
-
In Abb. i ist a ein Prisima, dessen eilie Fläche a' halbdurchlässig
versilibert ist. Auf
diese Fläche ist ein zweites Prisma b gekittet, von dem
die Fläche b' halbdurchlässig versilbert ist. Unterhalb des Prismas b ist
ein Tischehen c angeordnet, das auf einer Seite auf zwei kugefigen Ansätzen c' ruht
(von denen in der Zeichnung nur der eine sichtbar ist) und sich äuf der anderen
Seite auf eine Stellschraube C2 stützt. Vor der oberen Hälfte der Fläche
a' des Prismas a liegt eine Saimmellinsed, und hinter der der Fläche a2 entgegengesetzten
Fläche b2 des Prisinas b liegt -eine Sammellinse e. In der
Br-ennebene der Linse d ist eine Lichtquelle A
angeordnet. Stellt man
auf das Tischehen c z. B. zwei Endmaße f und g, so treten die von
der Lichtquelle A ausgehenden und die Linse d treffenden Strahlen
aus dieser Linse einander parallel' aus und durch die Fläche a" in das Prisma a
ein. Sie werden an der Flächeas des Prismasa total reflektiert und durchsetzen dtann
teilweise die Fläche&; insoweit sie von der Flächea:' nicht hindurchgelassen,
sondern an ihr reflektiert werden, kommen sie für das Weitere nicht mehr in Betracht.
Der durch die Flächeal hindurchgetretene Teil der Strahlen trifft auf die Fläche
bl und wird von dieser wiederum teilweise durchgelassen und! teilweise reflektiert.
Die hindurchgelassenen Strahlen trefien auf die oberen EnrIflächen fl und gl der
Endinaße f und g, werden dort reflektiert, treten -wiederum teilweise
durch die Fläche bl hindurch und interferieren mit dem vorher von dieser Fläche
am Hindurchtreten gehinderten Teil. Die interferierenden Strahlen werden wieder..um
teilweise an der Flächeal reflektiert und der Linsee zugeführt. Diese entwirft an
dem PunkteB ein
Bild der im Punkte A angeordneten Lichtquelle.
-
Nimmt -man an, daß bei jedem der Endmaße die obere Endfläche der unteren
parallel ist und dias Tischchen mit Hilfe der Stellschraube c' so eingestellt ist,
daß seine Oberfläche der Fläche bl des Prismas nahezu, paraltel ist, so sieht ein
Beobachter, der sein Auge an den Punkt B bringt, das Interferenzbild, das in Albb.
2 dargestellt ist. Es seien f' und g' Streifen gleicher Ordnungszahl (gleichen Gangunterschiedes),
dann ist die gegenseitige Verschiebung von f2 und g' ein Maß für den Längenunterschied
der heiden Endmüße. Ob die Streifen fl und gl von gleicher Ordnung sind,
kann inlan auf folgende Weise feststellen. An den Punkt A
wird eine Lichtquelle
gebracht, die eine Mischung aus verschiedenen homogenen Lichtarten,aussen(Ict, die
nach Möglichkeit so ausgewählt sind, daß sie den physiolo1,ischen Grundfa,rben rot,
grün und blau entsprechen. Hierbei fallen die verschiedenen, Streifensysteme der
einzelnen Lichtarten in verschiedener Weise übereinander, so daß ein System von
mannigfaltigen Mischfarbenstreifen entsteht, wobei die Farbe und die Farbenfolge
an jeder Stelle kennzeichnend für den Gangunterschied ist. Gleicher Gangunterschied
ist I an all den Stellen vorhanden, wo gleiche Farbe und, gleiche Farbenfolge besteht.
Ob
bei jedem der beiden Endmaße wirklich die beiden E ndflächen einander
parallel sind, kann man für jedes Endmaß dadurch feststellen, daß man es auf seiner
unteren Fläche um iSo' dreht und beobachtet, ob sich das von ihm herrührende Interferenzbild
dabei ändert.
-
Bei dem in Abb. 3 dargestellten Beispiel stimmt -das aus den
Prismen a und b zusamniengesetzte Prismensystem mit dem des ersten Ausführungsbeispiels
überein, nur ist bei dem zweiten Beispiel die Fläche bl des Prismas b nicht
halbdurchlässig, sondern vollständig reflektierend versilbert. Die Linsen
d und e entsprechen vollständig denen des ersten Beispiels. Neben dem Prismensystem
ist eine Grundplatteh angeordnet, die wiedertim auf der einen Seite auf zwei kugeligen
Ansätzenhl ruht und sich auf der anderen Seite auf eine Stellschraubehl stützt.
Diese Grundplatte trägt zwei V-förmige Lager10. Legt man in diese Lager z. B. ein
zylindrisches Endmaßi, so ergibt sich ein Strahlengang, der dem bei dem. ersten
Beispiel beschriebenen sehr ähnlich ist; nur findet hier die Interferenz zwischen
den Strahlen, die an der Endfläche il des Endmaßes reflektiert werden, einerseits
und den Strahlen, die an der Fläche bl des Pristnas b reflektiert werden,
anderseits statt. Man kann z. B. prüfen, ob die Endfläche il auf der Achse des Endmaßes
i senkrecht steht, indem man das Endm:aß in den Lagern h3 dreht; steht die
Flächeil auf der Achse senkrecht, so ändert sich das Interferenzbild bei der Drehung
nicht.