Praktikum Abbildungstheorie Versuch 3: Räumlicher Kohärenzgrad

Praktikum Abbildungstheorie
Versuch 3: Räumlicher Kohärenzgrad
und Grenzfrequenz eines Objektivs
Stand: März 2011
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Hintergrund
Der hier beschriebene Versuch beruht auf Experimenten von Martienssen und
Spiller (Universität Frankfurt am Main) aus der Mitte der 60er Jahre. Kernelement für das hier beschriebene Experiment ist die von Martienssen erfundene,
einfache Realisierung einer Lichtquelle, deren räumlicher Kohärenzgrad einstellbar ist.
Zeitliche Kohärenz bezieht sich auf Korrelationen des Lichtfeldes entlang der
Ausbreitungsrichtung. Damit erklärt sich sofort, dass die dabei wesentliche
Korrelation die zeitliche Autokorrelation des Lichtfeldes ist. Bestimmt wird
sie einzig und allein durch das Spektrum der Lichtquelle. Zur Erinnerung:
Die Fourier-Transformierte der Autokorrelationsfunktion ist das Leistungsspektrum.
Räumliche Kohärenz bezieht sich auf die Korrelation des Lichtfeldes senkrecht
zur Ausbreitungsrichtung. Die dabei wesentliche Korrelation ist somit eine
räumliche Kreuz-Korrelation. Die räumliche Kohärenz wird durch die Ausdehnung der Quelle und deren inhärenten räumlichen Kohärenz bestimmt: Eine
Punktquelle ist räumlich kohärent, und zwar in jedem Abstand. Die nachstehende Abbildung illustriert deutlich, dass im Falle der Punktquelle die Phasenbeziehung zwischen zwei Beobachtungspunkten (senkrecht zur Ausbreitungsrichtung) stets fest ist - auch wenn die Lichtemission mit Phasensprüngen
behaftet ist und damit die zeitliche Kohärenz klein ist.
Im Falle einer ausgedehnten Quelle ist zu differenzieren, ob die Quelle selber
kohärent emittiert oder nicht. Der einfache Fall der kohärenten Flächenquelle
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ist in der nächsten Abbildung gezeigt. Die Elementarwellen der einzelnen Emitter haben eine feste Phasenbeziehung (die Phase ist im gezeichnet Fall sogar
für alle Emitter gleich) und überlagern sich damit kohärent. Das führt dazu,
dass in jeder Entfernung von der kohärenten Flächenquelle räumliche Kohärenz
vorliegt.
Schwieriger wird die Situation bei einer inkohärenten Flächenquelle. Die Verhältnisse sind in der unten stehenden Abbildung illustriert. Die Emitter strahlen unabhängig voneinander ohne jede Phasenbeziehung untereinander.
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Zwei direkt an der Quelle befindliche Messpunkte sehen“ unterschiedliche
”
Emitter. Da diese nach Voraussetzung ohne feste Phasenbeziehung strahlen
sollen, wird an den Messpunkten keinerlei Korrelation im Lichtfeld beobachtbar sein. Es liegt somit keinerlei räumliche Kohärenz vor.
In großem Abstand von der Quelle überlagern sich die Wellenfronten aller
einzelnen Emitter. Ein in großer Entfernung angebrachter Messpunkt sieht“
”
somit eine Überlagerung aller einzelnen Wellenfronten. Ein senkrecht zur Ausbreitungsrichtung versetzter zweiter Messpunkt wird fast die gleiche Überlagerung aller einzelnen Wellenfronten sehen und somit ein hoch korreliertes Ergebnis zum ersten Detektor liefern. Es liegt also räumliche Kohärenz vor. Dieser
Sachverhalt kann anschaulich so interpretiert werden, dass eine Flächenquelle
in großer Entfernung wie eine Punktquelle aussieht“. Prominentes Beispiel
”
hierfür sind Sterne: Ein Stern ist ein inkohärenter Emitter mit großer Ausdehnung. Von der Erde aus betrachtet ist er jedoch eher punktförmig und die auf
der Erde eintreffenden Wellenfronten sind fast eben - und damit räumlich hoch
kohärent.
In der Beschreibung schwierig ist der Zwischenbereich, d.h. die Betrachtung
einer räumlich inkohärenten Quelle in mittlerer“ Entfernung. Ein Beispiel
”
hierfür ist die Sonne, die zum einen inkohärent emittiert, zum anderen noch
so nah ist, dass sie nicht als Punktquelle angesehen werden kann. Sonnenlicht
ist auf der Erde ein bisschen“ räumlich kohärent. Mathematisch wird der
”
räumliche Kohärenzgrad durch eine normierte Kreuzkorrelation zwischen den
beiden Messpunkten beschrieben, die Werte zwischen null (inkohärent) und
eins (vollständig kohärent) annehmen kann.
Eine andere, einfachere Betrachtung - siehe Vorlesung - macht eine Aussage
über die räumliche Kohärenzlänge, d.h. den maximalen Abstand senkrecht
zur Ausbreitungsrichtung, bei dem noch Interferenzeffekte beobachtet werden
können. Es ergibt sich für die räumliche Kohärenzlänge lcoh,r einer runden,
inkohärenten Flächenlichtquelle:
λ
sin (σ)
λ
≈ 0.61
tan (σ)
λ·l
≈ 0.61
d
lcoh,r = 0.61
mit
σ
l
d
Winkelausdehnung der Lichtquelle
Entfernung von der Lichtquelle
Durchmesser der Lichtquelle
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Aufgabe für die Vorbereitung:
Die Sonne erscheint von der Erde mit einem Sehwinkel von 0.525◦ . Berechnen
Sie unter der Annahme, dass das Sonnenlicht eine Wellenlänge von 500 nm
hat, die räumliche Kohärenzlänge von Sonnenlicht auf der Erde. Kann man
auf einem Schirm hinter einem Doppelspalt mit 20µm Spaltabstand eine Interferenzfigur beobachten, wenn der Doppelspalt mit Sonnenlicht beschienen wird?
Wie sind die Verhältnisse bei einem Doppelspalt mit 40µm Spaltabstand?
Die räumliche Kohärenz ist noch in einem anderen Zusammenhang von großer
Bedeutung: In der Vorlesung wird gezeigt, dass die Modulations-Transferfunktion eines optischen Systems sich eklatant unterscheidet, ob eine Abbildung
unter kohärenter Beleuchtung oder inkohärenter Beleuchtung stattfindet. In
der nachstehenden Abbildung sind die Verläufe der MTF prinzipiell skizziert.
An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass die MTF im inkohärenten Fall
nicht den Verlauf einer Geraden hat, die Abweichung von der Gerade aber
maximal 5 % beträgt und deshalb in der Skizze nicht berücksichtigt wurde.
Der für diesen Versuch wichtige Unterschied zwischen der kohärenten und der
inkohärenten MTF liegt in der Grenzfrequenz, die im inkohärenten Fall doppelt
so hoch ist wie im kohärenten - wenn auch bei reduziertem Kontrast. Bei
inkohärenter Beleuchtung lassen sich Strukturen abbilden, die bei kohärenter
Beleuchtung nicht mehr aufgelöst werden können.
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Speckles
Bestrahlt ein Laser eine raue Oberfläche, so erscheint dem Beobachter das
Licht eine gewisse Körnigkeit zu haben. Es wechseln helle und dunkle Stellen
einander statistisch verteilt ab. Die Körner“ in der Intensität werden Speckle
”
genannt.
Speckles treten in Strahlungsfeldern prinzipiell immer auf, werden aber mit
steigendem Kohärenzgrad ausgeprägter und leichter beobachtbar. Die Körnigkeit in medizinischen Ultraschallbildern, beispielsweise, ist ein Specklemuster
und rührt daher, dass der Ultraschallsender kohärent strahlt. Wird eine Silbermünze in direktem Sonnenlicht aus sehr naher Entfernung betrachtet, kann
auf der Oberfläche eine leicht farbige Körnigkeit beobachtet werden. Dabei
handelt es sich um sogenannte Weißlichtspeckles. Dies sind aber Spezialfälle.
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Bei der Verwendung von Laserlicht werden die Speckles in jedem Fall augenfällig.
Das Auftreten von Speckles erklärt sich folgendermaßen: Angenommen eine
ebene Welle trifft auf eine raue Oberfläche. Da in der rauen Oberfläche die
einzelnen Oberflächenelemente statistisch verteilt unterschiedlich tief liegen,
werden sie von der einlaufenden Welle entsprechend ihrer Tiefe zu unterschiedlichen Zeitpunkten erreicht. Die Re-Emission der Strahlung von diesen Oberflächenelementen erfolgt damit auch zu unterschiedlichen Zeitpunkten, was
gleich zu setzen ist mit einer Emission mit anderer Phasenlage. Ein hoch liegender Punkt der Oberfläche wird beispielsweise eher von der Welle erreicht
und macht somit auch früher eine Re-Emission als ein tief liegender Punkt.
Eine raue Oberfläche emittiert damit eine statistisch verzerrte Phasenfront.
Obacht: Diese statistisch verzerrte Phasenfront ist nach wie vor hoch kohärent.
Senkrecht zur Ausbreitungsrichtung liegt eine feste Phasenbeziehung vor. Die
feste Phasenbeziehung ist nur nicht mehr so einfach beschreibbar mit gleiche
”
Phase“, wie im Fall der ebenen Welle.
Aufgabe für die Vorbereitung:
Nehmen Sie sich das Buch Coherent Optics“ von Lauterborn und Kurz zur
”
Hand, welches in der Bibliothek in einigen Exemplaren vorhanden ist. Schauen
Sie sich das Kapitel Speckle Sizes“ an. Wie hängt die Größe der Specklekörner
”
von der Größe der vom Laser bestrahlten Fläche und vom Abstand des Beobachters von dieser Fläche ab? Vergleichen Sie den Ausdruck mit dem Ausdruck
für die räumliche Kohärenzlänge. Erklären Sie, wie sie mit einer Streuscheibe
den Ort des Fokus eins Laserstrahles extrem präzise bestimmen können.
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Martienssen Quelle
Um den Einfluss der räumlichen Kohärenz auf die MTF eines Objektivs experimentell untersuchen zu können, wird eine Lichtquelle mit einstellbarem
räumlichen Kohärenzgrad benötigt. In besonders eleganter Form wird dies mit
dem Aufbau von Martienssen erreicht, der in der nächsten Abbildung skizziert ist. Eine rotierende Streuscheibe wird über eine Linse mit einem Laser
beleuchtet. Durch Verschieben der Linse kann die Größe des Lichtflecks auf
der Streuscheibe eingestellt werden.
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Beobachtbarkeit von Kohärenzphänomenen im konkreten Versuchsaufbau
Inkohärenz kann als Mittelung über viele kohärente Ereignisse aufgefasst werden. Bsp.: Auf der Glühwendel einer Lampe emittiert ein Atom kohärentes
Licht. Würde nur dieses Atom emittieren, so wäre eine Abbildung mit dieser Lichtquelle eine kohärente Abbildung. Die gleiche Argumentation gilt für
jedes andere Atom der Glühwendel gleichermaßen. Strahlen nun aber alle Atome, und zwar unkorreliert(!), so ergibt sich eine ständig und schnell wechselnde
Überlagerung kohärenter Abbildungen. Dies ist aber eine inkohärente Abbildung. Dieser Zusammenhang kann auch gut an der gängigen Interferenzformel
erkannt werden:
q
Ikoh = I1 + I2 + 2 I1 I2 cos δ
Wird jetzt über viele Ereignisse mit unterschiedlicher relativer Phasenlage δ
gemittelt, so ergibt sich für den hinteren Interferenzterm ein Mittelwert von
Null, da der Cosinus gleichverteilt Zahlenwerte zischen minus eins und plus
eins liefert.
Wird die stehende Streuscheibe in dem Versuch mit einem fokussierten Laser
beleuchtet, ergibt sich hinter der Streuscheibe ein festes Specklemuster mit
großen Specklen. Wird die stehende Streuscheibe in dem Versuch mit einem
Laser flächig beleuchtet, ergibt sich hinter der Streuscheibe ein festes Specklemuster mit kleinen Specklen. In beiden Fällen stellt das Specklemuster ein
Interferenzmuster mit vollem Kontrast dar und damit ist klar, dass das Lichtfeld hinter der Streuscheibe räumlich kohärent ist. Würde die Streuscheibe
mit einem Laser punktförmigen im mathematischen Sinne beleuchtet, ergäbe
sich ein einziges, unendlich ausgedehntes Specklekorn. Dieses wäre dann auch
vollständig kohärent.
Wird die drehende Streuscheibe in dem Versuch mit einem fokussierten Laser beleuchtet, so ergibt sich ein drehendes Specklemuster mit großen Specklekörnern. Wird die drehende Streuscheibe in dem Versuch mit einem Laser
flächig beleuchtet, ergibt sich ein drehendes Specklemuster mit kleinen Specklekörnern. Würde die drehende Streuscheibe mit einem Laser punktförmig im
mathematischen Sinne beleuchtet, wäre die Drehung des unendlich ausgedehnten Specklekorns nicht bemerkbar.
An einem festen Beobachtungsort hinter der drehenden Streuscheibe findet sich
bei nicht mathematisch punktförmiger Beleuchtung ein zeitlich veränderliches
Specklemuster. Wird an diesem Ort ein Bild des Specklemusters aufgenommen, ist es eine Frage der Belichtungszeit, ob ein sichtbares Specklemuster
aufgezeichnet wird oder aber ob ein mittleres Grau entsteht, welches die Mittelung über viele verschiedene Specklemuster wäre. Dies ist genau der Übergang
von der räumlich kohärenten zu der räumlich inkohärenten Beleuchtung. Die
drehende Streuscheibe löst die feste Phasenbeziehung zwischen den einzelnen
Emittern auf der Streuscheibe auf. Bei einer mathematisch punktförmigen Beleuchtung würde das unendlich große Specklekorn immer auf dem Detektor
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liegen und es entstünde keine zeitlich veränderliche Helligkeit. Dies drückt einmal mehr aus, dass eine punktförmige Lichtquelle kohärent ist.
Jetzt gibt es aber einen Übergang von der mathematisch punktförmigen Lichtquelle, die die drehende Streuscheibe beleuchtet, über die Beleuchtung mit
einem fokussierten Laser hin zu der flächigen Beleuchtung mit einem Laser.
Bei diesem Übergang verändern sich die Specklekörner von unendlich groß
über groß“ in Richtung von klein“. Je kleiner die Specklekörner sind, umso
”
”
schneller ergibt auf einem Detektor bei Rotation des Specklemusters ein mittleres Grau. Genau dies drückt der räumliche Kohärenzgrad aus. Je größer die
flächige Beleuchtung auf der rotierenden Streuscheibe, umso kleiner sind die
Specklekörner, umso schneller ergibt sich bei Mittelung ein mittleres Grau und
umso geringer ist der räumliche Kohärenzgrad.
Die Tatsache, dass bei diesem Übergang eine Mittelung erfolgt, wirft die Frage
auf, über wieviele Specklemuster gemittelt wird bzw. wie lange gemittelt wird,
was gleichbedeutend ist. Hier ist der Detektor relevant: Wird das rotierende Specklemuster z.B. mit einer Kamera aufgenommen, die eine Belichtungszeit von 1/1000 Sekunde verwendet, kann das Specklemuster noch sichtbar
sein, während eine Kamera mit 1/50 Sekunde Belichtungszeit oder aber das
menschliche Auge mit 1/25 Sekunde Belichtungszeit bereits ein mittleres grau
registrieren würde. Auch diese Unterschiede dokumentieren, dass die Begriffe
kohärent und inkohärent zur Beschreibung eigentlich nicht hinreichend sind
und besser der Begriff des Kohärenzgrades verwendet werden sollte.
Aufgabe für die Vorbereitung:
Angenommen, die Streuscheibe rotiert nicht. Ist das Licht, das von der Streuscheibe emittiert wird, räumlich kohärent oder inkohärent, wenn der Laserstrahl auf die Streuscheibe fokussiert wird? Ist das Licht, das von der Streuscheibe emittiert wird, räumlich kohärent oder inkohärent, wenn der Laserstrahl die Streuscheibe flächig beleuchtet? Erläutern Sie die Unterschiede und
begründen Sie jeweils Ihre Antwort.
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5.1
Aufbau
Fertiger Aufbau
Im Folgenden wird geschildert, wie Sie den Versuch aufbauen und justieren.
Zu Ihrer Orientierung soll der Aufbau aber zunächst gezeigt werden.
Abbildung 1: Strahlengang des Aufbaus.
Abbildung 2: Bild des gesamten Aufbaus. Vorn im Bild ist der Laser, der Achromat und die
Streuscheibe zu erkennen. Der Kondensor ist von der Streuscheibe verdeckt. Dahinter ist
aber wieder das Objekt, das Objektiv und die Kamera sichtbar. Das Pinhole für die Justage
steht neben der optischen Bank in Höhe der Kamera.
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Abbildung 3: Detailaufnahme des Aufbaus. In diesem Bild ist der Kondensor hinter der
Streuscheibe gut erkennbar.
5.2
Aufbauanleitung
Konvention: Die Begriffe vor“ und hinter“ sind immer in Strahlrichtung
”
”
zu verstehen!
Hinweis: Ziehen Sie bei der Justage alle dafür vorgesehenen Schrauben an,
damit ein stabiler Aufbau entsteht. Tun Sie dies aber bitte mit Gefühl.
1. Stellen Sie den Laser auf ein Ende der optischen Bank. Justieren Sie
den Laser mit dem Pinhole. Steht das Pinhole weit vom Laser entfernt,
werden die Winkel eingestellt. Steht das Pinhole nah am Laser, werden die
Verschiebungen eingestellt. Am Ende muss der Laser in beiden Positionen
des Pinholes sauber durch das Pinhole laufen.
2. Stellen Sie die Kamera in ca. 1.5 m Entfernung vom Laser auf die optische Bank. Stellen Sie das Pinhole nahe vor die Kamera. Richten Sie die
Kamera so aus, dass das Licht, das durch das Pinhole tritt, den CCD der
Kamera mittig trifft.
3. Stellen Sie den Achromaten 10 bis 15 cm vom Laser entfernt auf die optische Bank. Die gewölbte Seite des Achromaten muss dabei zum Laser
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weisen. Justieren Sie denn Achromaten mit dem Pinhole: Steht das Pinhole in der Brennweite des Achromaten, muss der Fokus durch das Pinhole laufen. Steht das Pinhole in größerer Entfernung vom Achromaten,
muss es symmetrisch und zentriert beleuchtet sein. Prüfen Sie auch den
immer auftretenden Rückreflex des Achromaten, der in Richtung Laser
zurückläuft, mit einem weißem Blatt Papier auf Symmetrie und korrigieren Sie ggf. das System erneut.
4. Spannen Sie die Streuscheibe ca. 30 cm hinter dem Laser in ihre Fassung
ein. Die raue Seite der Streuscheibe muss vom Strahl als letzte durchlaufen werden, d.h. sie ist vom Laser abgewandt. Prüfen Sie auch hier den
Rückreflex von der Streuscheibe. Läuft er nicht zentrisch auf den Laser
zurück, muss die Streuscheibe durch Verkippung justiert werden.
5. Verschieben Sie den Achromaten auf der optischen Bank so, dass der
Fokus auf der rauen Seite der Streuscheibe liegt. Erkennen können Sie dies
am Specklemuster, welches hinter der Streuscheibe entsteht. Je größer die
Speckle sind, umso besser haben Sie die Fokuslage gefunden.
6. Stellen Sie den Kondensor hinter der Streuscheibe auf die optische Bank.
Das Anschraubgewinde muss dabei zur Streuscheibe weisen. Positionieren
Sie den Kondensor zunächst so auf der optischen Bank, dass seine Brennebene mit der rauen Oberfläche der Streuscheibe übereinstimmt. Gehen
Sie dazu wie folgt vor: Öffnen Sie die Blende des Kondensors ganz und
wählen Sie als Einstellentfernung Unendlich. Beobachten Sie den Strahlverlauf hinter dem Kondensor. Ist er richtig positioniert, ist das austretende Strahlenbündel parallel und divergiert und konvergiert nicht.
7. Verschieben Sie jetzt den Kondensor um einige Millimeter von der Streuscheibe weg und wählen die kleinst mögliche Einstellentfernung. Der Kondensor entwirft jetzt ein Bild von dem leuchtenden Fleck auf der Streuscheibe in ungefähr 15 cm Entfernung. (Die Entfernung darf nicht zu klein
werden, weil im Folgenden noch weitere Komponenten zwischen Kondensor und diesem Bildpunkt gestellt werden.) Justieren Sie jetzt den Kondensor mit dem Pinhole: Der vom Kondensor entworfene Bildpunkt muss
bei nah stehendem Pinhole dieses genau treffen und bei weit entfernt stehendem Pinhole muss dieses zentriert und symmetrisch beleuchtet sein.
Machen Sie auch hier die Winkelkorrektur bei weit entferntem Pinhole
und die Verschiebungskorrektur bei nah stehendem Pinhole.
8. Stellen Sie nun das Objektiv auf die optische Bank, wobei sein Anschraubgewinde zum Laser weist. Wählen Sie als Einstellentfernung unendlich“
”
und ziehen Sie die Blende des Objektives so weit es geht zu. Positionieren
Sie das Objektiv so, dass der vom Kondensor erzeugte Bildpunkt zentrisch
durch die zugezogene Blende des Objektivs hindurchläuft. Überprüfen Sie
auch eine Verdrehung des Objektives, indem Sie das Pinhole in einiger
Entfernung hinter das Objektiv stellen und schauen, ob es zentriert und
symmetrisch beleuchtet wird.
9. Stellen Sie das Objekt (=Gitter) zwischen Kondensor und Objektiv auf
die optische Bank. Die obige Justage war erfolgreich, wenn jetzt die nullte
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Beugungsordnung durch die zugezogene Blende des Objektivs läuft und
die höheren Beugungsordnungen symmetrisch auf der Blende liegen. Überprüfen Sie die Symmetrie auch durch schrittweises öffnen der Blende.
Abbildung 4: Die Beugungsordnungen des Gitters sind gut auf der Blende erkennbar. Die
nullte Beugungsordnung tritt ungestört durch das Objektiv. Dass dies eine gute, symmetrische Justage ist, lässt sich aufgrund des schrägen Aufnahmewinkels dem Foto nicht entnehmen.
10. Verschieben Sie jetzt das Objekt so lange auf der optischen Bank, bis ein
scharfes Bild entsteht. Da auch ein unscharfes Bild eines Gitters wie ein
Gitter aussieht, ist auf das Gitter ein Haar geklebt. Die Schärfe erkennen
Sie daran, dass neben dem Gitter auch das Haar scharf abgebildet wird.
Suchen Sie ggf. die Ebene der Schärfe zunächst mit einem weißen Blatt
Papier, dann wissen Sie, in welche Richtung Sie korrigieren müssen. Es
kann auch notwendig sein, das Objekt vorsichtig senkrecht zur optischen
Achse zu verschieben, damit das Bild vom Haar auf dem CCD liegt und
nicht daneben. Auch dies finden Sie am besten mit einem weißen Blatt
Papier heraus.
11. Sehen Sie ein scharfes Bild vom Gitter und vom Haar auf dem Monitor,
können Sie eine Feinjustage der Schärfe durch Verschieben der Kamera
machen. (Da die Bildweite deutlich größer ist als die Gegenstandsweite,
kann in der Bildweite deutlich feiner justiert werden.)
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Versuchsdurchführung und -Ausarbeitung
1. So weit nicht bereits oben geschehen, erzeugen Sie eine punktförmige Beleuchtung der Streuscheibe durch geeignetes Verschieben des Achromaten. Öffnen Sie die Blende des Objektivs ganz, so weit nicht bereits oben
geschehen. Sie sollten das Bild des Gitters auf dem Monitor erkennen
können. Notieren Sie, was Sie sehen.
2. Lassen Sie die Streuscheibe rotieren. Notieren Sie, was Sie auf dem Monitor beobachten.
3. Stellen Sie die Rotation der Streuscheibe wieder ab. Ziehen Sie die Blende
des Objektivs so weit zu, dass das Gitter nicht mehr abgebildet wird.
4. Lassen Sie die Streuscheibe rotieren. Notieren Sie, was Sie auf dem Monitor beobachten.
5. Stellen Sie die Rotation der Streuscheibe wieder ab. Verschieben Sie den
Achromaten so, dass auf der Streuscheibe eine möglichst große, flächige
Beleuchtung entsteht. Notieren Sie, was Sie auf dem Monitor beobachten.
6. Lassen Sie die Streuscheibe rotieren. Notieren Sie, was Sie auf dem Monitor beobachten.
7. Stellen Sie die Rotation der Streuscheibe wieder ab. Beobachten Sie, wie
sich das Bild mit sinkender Drehzahl bis hin zum Stillstand der Streuscheibe verändert. Notieren Sie Ihre Beobachtungen.
8. Verschieben Sie den Achromaten vorsichtig bei rotierender Streuscheibe,
so dass sich die Beleuchtungsfläche auf der Streuscheibe kontinuierlich
verändert. Notieren Sie, was Sie auf dem Monitor beobachten.
9. Erklären Sie alle oben gemachten Beobachtungen.
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Material-Liste
• Laser, 532 nm, 1 mW mit 3V Steckernetzteil
• Achromat, f’=100 mm
• drehbare Streuscheibe
• zwei lange Stangen mit 90 Grad Klemmen zur Befestigung der Streuscheibe
• Scheibenwischermotor mit Keilriemen auf Magnetfuß
• TTi E 180 R Netzteil für Motor
• zwei Nikon Nikkor f’=50 mm Objektive
• Gitter in Halterung als Objekt mit aufgeklebtem Haar
• Pinhole in festem Reiter
• CCD Kamera Phytec mit BNC out
• Philips Monitor mit BNC in
• 2 m lange optische Bank
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