DEZ0004097MA - - Google Patents
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Description
BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
Tag der Anmeldung: 23. März 1954 Bekanntgemacht am 12. April 1956
DEUTSCHES PATENTAMT
Die Erfindung betrifft ein Interferometer, insbesondere zur Untersuchung von Flüssigkeiten und
Gasen, und zeichnet sich dadurch aus, daß es eine planparallele Platte aufweist, deren eine Fläche zur
Strahlenteilung und -Wiedervereinigung und deren andere Fläche als Spiegel dient, daß ferner ein
Winkelspiegel mit veränderbarem Winkel für die Umlenkung sowohl der an der Strahlenteilungsfläche
reflektierten als auch der durch diese Fläche durchgelassenen Strahlen vorgesehen ist und daß
die Platte und der Winkelspiegel derart ausgebildet und angeordnet sind, daß die an der Teilungsschicht
reflektierten Lichtstrahlen bei Einfall in den Winkelspiegel auf eine andere Spiegelfläche des Winkelspiegeis
treffen als die durch die Teilungsschicht hindurchgelassenen Strahlen. Dadurch wird erreicht,
daß die geteilten Strahlen im Interferometer in entgegengesetzter Richtung umlaufen, so daß die
Interferenzerscheinungen, welche bei Einführung einer zu untersuchenden Probe in den einen Lichtweg
und einer Vergleichsprobe in den anderen Lichtweg erzeugt werden, im allgemeinen, d. h. sofern
der Winkel des Winkelspiegels nicht gerade 900 beträgt, im Endlichen liegen, und es können
durch Änderung des Winkels des Winkelspiegels die Streifenbreite und deren Abstand voneinander
geregelt werden. Gegenüber den bekannten Geräten, welche aus einer planparallelen Glasplatte und
einem rechtwinkligen Prisma bestehen, wobei Glasplatte und Prisma derart angeordnet sind, daß die·
geteilten Lichtstrahlen zunächst auf die eine reflektierende Fläche des Prismas fallen und dann auf
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die andere, wird insofern ein Vorteil erzielt, als bei
der letztgenannten Anordnung die Interferenzerscheinungen stets rim Unendlichen liegen. Eine
Änderung des Prismenwinkels hat daher keinen Einfluß auf den Streifenabstand, denn die interferierenden
Strahlen ändern wohl ihre Richtung, bleiben aber im übrigen stets parallel. Es müssen
also, um eine Streifenregelung vornehmen zu können, andere geeignete Mittel, z. B. zusätzliche planparallele
Platten, welche in den Lichtwegen anzuordnen sind, vorgesehen werden, welche das Gerät
komplizieren und die Bedienung unbequem machen. Die genannten Streifenregelungen sind aber notwendig,
wenn z. B. an Hand der Brechzahlen der zu untersuchenden 'Flüssigkeiten auf die Konzentration
von in denj Flüssigkeiten gelösten ..Gasen
über einen großen Bereich geschlossen werden' soll. Mit dem erfindungsgemäßen Gerät ist es dazu nur
erforderlich, zur Messung hoher Konzentrationen, welche eine große Streifehzahl pro Längeneinheit
erfordern, den Winkel des Winkelspiegels etwas über 90'° hinaus zu vergrößern und umgekehrt, zur
Bestimmung niedriger Konzentrationen, den Winkel etwas zu verkleinern.
Da eine solche Verstellung des Winkelspiegels verhältnismäßig große Anforderungen an die Ausbildung
der Verstellvorrichtung des Winkelspiegels stellt, hat es sich als zweckmäßig erwiesen, den
Winkelspiegel durch an seine Stelle schaltbare Spiegelprismen mit verschiedenen Prismenwinkeln
zu ersetzen. Damit scharfe Interferenzstreifen erhalten werden, ist die Lichtteilungsfläche der planparallelen Platte in bekannter Weise halbdurchlässig
verspiegelt, so daß die zu messende Probe und die Vergleichsprobe von Lichtströmen gleicher
Intensität durchstrahlt werden. Damit zwischen der Glasplatte und dem Winkelspiegel genügend Raum
erhalten wird, um die zu untersuchende Probe und die Vergleichsprobe nebeneinander ohne Schwierigkeiten
anordnen zu können, wie bei anderen Interferometern bekannt auf die Lichtteilungsfläche der
planparallelen Platte ein Prisma gekittet, wodurch eine Brechung der in die planparallele Platte eintretenden
Lichtstrahlen vermieden wird. Da es schwierig ist, eine solche Verkittung so vorzunehmen,
daß die dem Winkelspiegel zugewandten Seiten der planparallelen Platte und des Prismas
keinen Winkel miteinander bilden, wodurch zusätzliche Interferenzen auftreten würden, kittet man
vorteilhaft auf diese Flächen eine weitere planparallele Glasplatte, so daß ein eventuell verbleibender
Keilraum mit Kitt angefüllt wird.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt.
Auf eine Glasplatte 1 mit parallelen Flächen 3 und ■ 14 ist ein rechtwinkliges Prisma 2 gekittet. In der
Kittfläche 3 ist einetialbdurchlässige Spiegelschicht 3'
angeordnet. Auf die Glasplatte 1 und das Prisma2 ist
eine weitere planparallele Glasplatte4 gekittet, um Störungen in den Interferenzerscheinungen der Anordnungen
zu vermeiden, welche z. B. durch einen beim Zusammenkitten der Platte 1 und des Prismas 2
verbleibenden Luftkeil 13 entstehen können. Durch die aufgekittete Platte 4 werden solche Interferenzen
vermieden, wenn der Keil 13 mit Kitt ausgefüllt wird. Mit Abstand von der Glasplatte 4 ist.
ein auswechselbares rechtwinkliges Prisma 5 angeordnet, wobei der Abstand so groß ist, daß zwischen
dem Prisma 5 und der Glasplatte 4 eine Küvette mit Kanälen 6, 7 und 8 vorgesehen werden
kann. In dem Kanal 7 ist eine zu untersuchende Flüssigkeit und in den Kanälen 6 und 8 eine Vergleichsflüssigkeit
enthalten. Ein durch das Prisma 2 eintretender Lichtstrahl 9 wird an der halbdurchlässigen
Spiegelschicht 3' geteilt. Der eine Teil 10
des Lichtstrahls 9 geht durch den Kanal 6 und wird durch das Prisma 5 in den Kanal 8 gelenkt. Nach
Reflexion an der Fläche 14 der Glasplatte 1 durchsetzt
er die halbdurchlässige Spiegelschicht im Punkt 11. Der von der halbdurchlässigen Spiegelschicht
3' durchgelassene Teil 12 des Strahles 9 durchsetzt nach Reflexion an der Fläche 14 den
Kanal 7, tritt in das Prisma 5 und durchsetzt den Kanal 7 erneut, wonach er sich im Punkt 11 mit
dem Strahlenanteil 10 vereinigt. Da der Strahlenanteil 10 nur die Vergleichsflüssigkeit durchläuft
und der Anteil 12 nur die zu untersuchende Flüssigkeit, weisen beide Strahlenanteile gegeneinander
einen Gangunterschied auf und interferieren im Punkt 11. Ihr Gangunterschied und das dadurch
bewirkte Verschieben des Interferenzstreifenbildes · geben ein Maß für das Brechzahlverhältnis der zu
untersuchenden und der Vergleichsprobe. Im Fall, daß das Prisma 5 durch ein nicht rechtwinkliges
Prisma, wie durch das Prisma 5' angedeutet ist, ersetzt wird, sind die das Prisma 5' verlassenden
Lichtstrahlen, .wie beispielsweise für die Strahlen j 10' und 12' angedeutet ist, gegeneinander geneigt,
und sie interferieren jetzt mit benachbarten Strahlen, wobei die dabei entstehenden Interferenzstreifen
näher zusammengerückt oder auseinandergezogen erscheinen, je nachdem ob der Prismenwinkel
des Prismas 5' größer oder kleiner als 900
ist. Durch Wahl des Prismenwinkels kann deshalb leicht ein gewünschter Streifenabstand in dem
Gerät eingestellt werden.
Claims (3)
- Patentansprüche:i. Interferometer, insbesondere zur Untersuchung von Flüssigkeiten und Gasen, dadurch gekennzeichnet, daß es eine planparallele Platte aufweist, deren eine Fläche zur Strahlenteilung und -Wiedervereinigung und deren andere Fläche als Spiegel dient, daß ferner ein Winkelspiegel mit veränderbarem Winkel für die Umlenkung sowohl der an der Strahlenteilungsfläche reflektierten als auch der durch die Fläche hindurchgelassenen Strahlen vorgesehen ist und daß die Platte und der Winkelspiegel derart ausgebildet und angeordnet sind, daß die an der Teilungsschicht reflektierten Lichtstrahlen bei Einfall in den Winkelspiegel auf eine andere Spiegelfläche des Winkelspiegels treffen als die durch die Teilungsschicht hindurchgelassenen Strahlen.704/163Z 4097IX/42 h
- 2. Interferometer nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkelspiegel durch an seine Stelle schaltbare Prismen mit verschiedenen Prismenwinkeln ersetzt ist.
- 3. Interferometer nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Lichtteilungsfläche der planparallelen Platte ein Prisma und auf der Seite des Winkelspiegels auf die planparallele Platte und das Prisma eine weitere planparallele Platte gekittet ist.Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 536309; USA.-Patentschriften Nr. 2 571 937, 2 583 596.Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
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