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Prismensatz für Spektralapparate Die Erfindung betrifft einen Prismensatz
für Spektralapparate aus mindestens nvei das Licht unmittelbar nacheinander beeinflussenden
Prismen von gleichem Keilwinkel und gleichem Brechungsvermögen, die mit ihren wirksamen
Flächen zu ein und derselben Bezugsebene senkrecht und zu gleichsinniger Drehung
um zu dieser Bezugs ebene senkrechte Drehachsen miteinander so gekuppelt sind, daß
die Ablenkung des Achsenstrahls stets ein Minimum ist.
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Um die bei den bekannten Prismensätzen dieser Art erforderlichen
verwickelten Bewegungen der einzelnen Prismen zueinander zu vermeiden, werden erfindungsgemäß
die Drehachsen der Prismen in unveränderlicher gegenseitiger Lage so angeordnet,
daß von weils zwei benachbarten Prismen (des st-ten Prismas und des (51 + r)-ten
Prismas) des Prismensatzes die Drehachse des (n + t)-ten Prismas einerseits in der
Ebene liegt, die durch die Drehachse des st-ten Prismas und diejenige Linie bestimmt
ist, mit der die dem (n + I)-tenPrismabenachbarte (geometrische) Basiskante des
n-ten Prismas bei einer mittleren Lage dieses Prismas zusammenfällt, und anderseits
von der Drehachse des n-ten Prismas einen solchen Abstand hat, daß das Verhältnis
der Halbmesser der beiden Zylinderflächen, die von zwei benachbarten Basiskanten
der beiden Prismen bei tunlichster gegenseitiger Berührung während der Drehung der
Prismen die Basiskante des n-ten Prismas und die des (n + I)-ten Prismas
beschreiben,
den Wert (2n + 1)/(2n -1) hat.
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Dabei ist die Kupplung der Prismen dann so auszubilden. daß für jeweils
zwei benachbarte Prismen das Verhältnis der Drehungen des n-ten Prismas und des
(n+1)-ten Prismas den Wert (2n-1)/(2n + 1) hat.
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In Abb. I der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines der Erfindung
gemäß ausgebildeten Prismensatzes aus drei Prismen in einer Grundrißansicht dargestellt.
Abb. 2 zeigt die Prismen im Grundriß in verschiedenen Stellungen zueinander und
in größerem Maßstab.
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Die drei Prismen 4, D und C des Prismensatzes sind aus Glas. Ihre
Querschnitte sind gleichseitige Dreiecke. Die Hauptschnitte der Prismen sind der
Zeichenebene parallel. Jedes der Prismen ist auf einem an einer Grundplatte 1 drehbar
gelagerten Träger befestigt, und zwar das Prisma 4 (s. Ahb. I) auf einem um eine
Achse Ax drehbaren Träger A0, das Prisma B auf einem um eine Achse Bx drehbaren
Träger Bo und das Prisma C auf einem um eine Achse Cx drehbaren Träger Co. Die Drehachsen
=4x, Dz und CX sind einander parallel. Äfit Hilfe von Scheiben 2 und 3 und einem
Band 4 sind. die Träger A0 und B0 so miteinander gekuppelt, daß sich der Träger
B0 des in der Lichtrichtung zweiten Prismas B des Prismensatzes dreimal so schnell
dreht wie der Träger 40 des ersten Prismas 4 [entsprechend der Gleichung (2R + 1)/(2n
- 1) = wobei n = I, weil das rordere dieser beiden Prismen das erste Prisma des
Prismensatzes ist]. Mit Hilfe zweier Scheiben 5 und 6 und eines Bandes 7 sind die
Träger B0 und C0 so miteinander gekuppelt, daß das Verhältnis der Drehbewegungen
des Trägers C0 des in der Lichtrichtung dritten Prismas C des Prismensatzes und
der Brehbewegungen des Trägers B0 des zweiten Prismas B den Wert (2-22 + I)/ (2n-1)
= 5/3 hat, wobei n = 2, weil das vordere dieser beiden Prismen das zweite Prisma
des Prismensatzes ist.
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Die gegenseitige Lage der Drehachsen Ax, Dx und Cx ergibt sich an
Hand von Abb. 2, worin die Hauptschnitte der Prismen in drei -ersehiedenen Stellungen
gezeichnet sind, die zu den beiden Grenzlagen und einer mittleren Lage des Prismensatzes
gehören. Jede Lage entspricht einer bestimmten Wellenlänge des durch die Prismen
hindurchtretenden Lichts.
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In der einen Grenzlage sind die Hauptschnitte der drei Prismen A,
b und C mit A1, B1, C1 und die zugehörenden Prismenkanten mit a1', a1'', a1''' bzw.
b1', b1'', b1''' bzw, c1', c1'', c1''' bezeichnet. in der anderen Grenzlage tragen
die Hauptschnitte die Bezeichnung 42, B2, C2 und ide zugehörenden Prismenkanten
die Bezeichnung a1', a2'', a12''' bzw. b2', b2'', b2''' bzw. c2,, c2,,, c2''', In
der LIittellage sind die Hauptschnitte mit Am, Bm, Cm und die zugehörenden Prismenkanten
mit am', am'', am''' bzw. bm', bm'', bm''' bzw. cm', cm'', cm''' bezeichnet. Die
Basiskanten a1'' und b11 fallen miteinander zusammen, ebenso angenähert die Basiskanten
a2'' und b2', ebenso die Basiskanten b1'' und c1', und chenso angenähert die Basiskanten
b2'' und c2'. Die Basiskanten a1'', am'' uind a2'' liegen auf einem Kreiszylinder
vom Halbmesser Ra'' um die Drehachse Ax.
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Die Basiskanten b1', bm' und b2' liegen auf einem Kreiszylinder vom
Halbmesser Rb um die Drehachse Bx. Die Basiskante b1'', bm'' und b2'' liegen auf
einem Kreiszylinder vom Halbmesser Rb'' um die Drehachse Bx. Die Basiskanten c1',
cm' und c2' liegen auf einem Kreiszylinder vom Halbmesser Rc' um die Drehachse CX.
Die Drehachse Bx liegt in der Ebene, die durch die Drchachse Ax und die Basiskante
am'' bestimmt ist. Die Drehachse Cx liegt in der Ebene, die durch die Drehachse
Bx und die Basiskante bm'' bestimmt ist. Das Verhältnis der Halbmesser Ra'' und
Rb' hat des Wert 3, während das Verhältnis der halbmesser Rb'' und Rc' den Wert
5/3 hat. Damit ergibt sich, daß das Verhältnis der Drehwinkel #B und #A der Prismen
B und 4 angenähert den Wert 3 und das Verhältnis der Drehwinkel#C und #B der Prismen
C und B angenähert den Wert 5/3 hat. Streng richtig ergibt sich sin 1/2 #B/ sin
1/2 99. 1=3 und sin 1/2 #c/sin 1/2#B=5/3, doch kann ohne unzeulässige Fehler der
Sinus gleich dem Bogen gesetzt werden, da es sich nur um kleine Winkel handelt (die
Winkel in Abb. 2 sind der Anschaulichkeit halber übertrieben groß dargestellt).