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Spannungsoptisches Modellmessverfahren
1 Aufgabenstellung
· Aufbau eines Planpolariskops
2 Aufbau
Es wurde folgende Messanordnung aufgebaut:
Bei allen verwendeten Linsen handelte es sich um Sammellinsen, die Brennweite ist aus obiger Aufbauskizze ablesbar. Die Einbaurichtung der Linsen ist egal, da f = f gilt.
Polarisator und Analysator wurden um 90° gegeneinander verdreht.
Das Werkstück, eine Acrylglasscheibe mit d = 50mm, wurde mit einer Druckkraft von etwa 1 kN belastet. Die Lichtquelle wurde mit dem Fokussierstab so eingestellt, dass sich ein möglichst paralleles Strahlenbündel ergab.
Für den Aufbau des Zirkularpolariskops müssten noch l/4-Wellenplatten in den Zwischenraum bei den Polarisationsfiltern eingefügt werden.
Mit obiger Anordnung konnte während der Laborübung jedoch kein scharfes Bild erzeugt werden.
3 Interpretation der Messergebnisse
Die Ursache dafür, dass kein scharfes Bild entstand, könnte gewesen sein, dass der Aufbau bezüglich der optischen Achse nicht genau genug war.
Vermutlich ist jedoch folgender Umstand verantwortlich:
Der rechte Teil des Aufbaus nach dem Werkstück soll eine Kamera zur Abbildung der Isoklinen darstellen. Für die Linsengruppe L3/L4 ergibt sich jedoch als Gesamtbrennweite:
Dies bedeutet, dass es sich um ein Zerstreuungssystem handeln müsste. Vermutlich gilt obige Formel jedoch nur, wenn der Brennpunkt nicht innerhalb des Linsenabstands e liegt. Selbst wenn man jedoch mit der Brennweite von L4 mit +50mm rechnet, stösst man auf folgendes Problem:
Es müsste entweder der Gegenstand (ergibt Projektor) oder die Mattscheibe (ergibt Kamera) innerhalb des Bereichs f bis zwei f liegen. Dies ist jedoch unter keinen Umständen erfüllt es ist somit keine scharfe Abbildung erzielbar.
Inwiefern der Kondensor Lampenlinse/L1/L2 zu diesem Effekt beigetragen hat, kann nur schwer ausgesagt werden. Eventuell wäre eine Einrichtung des Bildes (mittels des Verschiebens der Linsen) unter Zuhilfenahme eines Dias anstelle des Werkstücks besser gewesen, da das Gesamtsystem prinzipiell einen Diaprojektor darstellt. Unter diesem Gesichtspunkt könnte auch der rechte Teil einen Sinn ergeben.
Lösung (?): Alle Bauelemente näher zusammenrücken, Lampenlinse und L1 ergeben Kondensor, L2 für Kondensor/Ausleuchtung/Lichsammeln?, L3 und L4 für Abbildung und Scharfstellung.
