DE1472095C - Interferometrisches Verfahren und zugehöriges Interferometer - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein interferometrisches Verfahren zur Untersuchung von Objekten unter Verwendung einer punktförmigen Lichtquelle sowie eines einem Kondensor zugeordneten Strahlenteilers und eines dem Objektiv zugeordneten strahlenvereinigenden Elements sowie ein Interferometer zur Durchführung dieses Verfahrens. Das hier vorgeschlagene Interferometer bietet gegenüber den bekannten Geräten folgende Vorteile: Einfachheit der Kontruktion und der Einstellungen, Stabilität der vom Gerät gelieferten Interferogramme und einen größeren Anwendungsbereich.

Interferometer, die zwei Strahlenteiler (Wellenduplikatoren) enthalten, sind allgemein bekannt — man kann diese auf Grund ihrer Betriebsweise als Interferometer mit Defokussierung bezeichnen, wie'z.B.. die Geräte von Philpott (»Revue dOptique«, 1952, S. 42), Smith (britische Patentschrift 639 014) und Dyson (»Revue d'Optique«, 1952, S. 35); bei diesen bekannten Vorrichtungen wird eine Lichtquelle zur Beleuchtung des zu untersuchenden Objektes benutzt, deren Interferenzbild beobachtet wird, wobei die Bezugswelle das Objekt durchquert und dabei notwendigerweise eine Störung erleitet, dies bringt durch die verbleibende Struktur der Bezugswelle ein verschwommenes Bild mit sich, das darauf zurückzuführen ist, daß die Defokussierung praktisch nie ausreicht. Andererseits wird das Bild der Lichtquelle durch ein Lichtbündel mit großer WinkelölTnung, weiches die Kohärenz und den Kontrast der Konturen vermindert, auf dem Objekt abgebildet. In der Praxis ist die Benutzung der Interferometer mit Defokussierung auf die Prüfung von Objekten mit gegenüber dem Objektfeld kleiner Oberfläche beschränkt, die nur schwache Veränderungen des optischen Weges aufweisen.

Daraufhin hatte man die Idee, daß diese Nachteile ausgeschaltet werden könnten, indem man sich andere Vorteile unter der Bedingung zunutze macht, daß die Bezugswelle ein fast punktförmiges Gebiet des Objektes durchquert. Dies führte-zu folgenden .Überlegungen, die die Grundlage der Erfindung darstellen und die unter Bezugnahme auf F i g. I der Zeichnungen dargelegt werden. Gegeben seien eine weiße Lichtquelle S mit kleinem Durchmesser, aber guter Helligkeit, ein Kondensor C, der mit einem ersten Wellendiiplikator gekoppelt ist (der der Einfachheit halber hier nicht dargestellt ist), ein durchsichtiges Objekt A, eine Beobachtungslinse O, die mit einem zweiten Wcllenduplikator gekoppelt ist (der der Einfachheit halber hier ebenfalls nicht dargestellt ist). Das Objekt Λ ist gekennzeichnet durch die Verteilung seiner optischen Dicke, nämlich durch die Funktion W (ο,Θ), in Polarkoordinaten ρ und Θ bezogen auf seinen Mittelpunkt. Unter diesen Bedingungen bildet der Kondensor C ein ordentliches Bild S₁ von S, während der Wellendiiplikator, indem er die Welle .T aufspaltet, gleichzeitig ein außergewöhnliches Bild — S₂ derselben Quelle.!? gibt, das sich z. B. vor 5Ί und in einer Entfernung / von S₁ befindet.

Die Vorrichtung, die von dem Kondensor und dem ersten Duplikator oder Strahlungsteiler gebildet wird, wird so ausgewählt, daß die beiden Bilder S₁ und S₂ durch Lichtbündel mit gleicher Winkelöfinung u gebildet werden. Man bringt das Objekt A in Koinzidenz mit der sekundären Quelle, die durch das BiIdS, gebildet wird. In diesem Falle setzt die WeIIeT₁, ausgehend von S₁, ihren Weg über das Objekt hinaus ohne jegliche Deformierung fort: Σ_ι ist somit hier die Bezugswelle. Die Welle Σ₂ hingegen, ausgehend von S₂, erreicht das Objekt innerhalb einer kreisförmigen Zone vom Radius ο = / · tg u = S₁Zl₁. Das Beobachtungsobjektiv, das in Form einer Linse O dargestellt ist, bildet zwei neue Bilder S₁' und S₂' von S, während der mit der Linse O gekoppelte Wellenduplikator das B ild S₁' in die Bildebene von S₂' bringt: das Bild S₂' ist also ein ordentliches Bild von S₂ mittels der Linse O und das Bild S₁' ein außerordentliches Bild, das durch Dazwischenschalten des zweiten Wellenduplikators erhalten wurde. In Wirklichkeit sind diese beiden kohärenten, sekundären Quellen nicht identisch; das BiIdS₁' ist wohl ein geometrisches Bild von S und S₁, aber das Bild S₂' ist von einem Hof umgeben, der das Diffraktionsbild des Objektes ist und der alle Informationen über dessen Phasenstruktur enthält. Die austretende Welle Σι trägt den Abdruck des Objektes und wird durch eine Verteilung des optischen Weges charakterisiert; diese Verteilung W (ο,Θ) ist der des Objektes fast gleich. Man hat somit:

IV (ρ, Θ) = IV (ρ, Θ) cos u_n ,

wobei cos u_n der Schriigheitsfaktor nahe /■ ist, und U_n ist mit 1/ verknüpft durch die Gleichung η sin u_n = sin u, wobei /ι der Brechungsindex des Objektes ist.

Die.Wellen -T₁' und -T₂', von S₁' und S₂' ausgesandt, können im Innern des Raumes interferieren, der auf F i g. 1 schraffiert dargestellt ist. Das Interferenzbild oder Interferogramm des Objektes zl kann in der Ebene A' aufgefangen werden, welche das ordentliche Bild der Ebene A durch das Objektiv O darstellt.

Insbesondere wird das Bild eines Punktes A₁ am Rande des Feldes in /I₁' gebildet.

Die Helligkeitsverteilung /(ο,Θ) in der Ebene A' ist durch

2?!

I(ο,Θ) = I ± cos —^ [W(ο,Θ) - /F(0,0)]cosw„

gegeben, wobei λ die Wellenlänge ist, W (ο, Θ) und cos U_n bereits weiter oben definiert wurden und IV(O, 0) die optische Dicke des Objektes im Mittelpunkt (ß == 0, Q = 0) ist. Das Vorzeichen hängt von' der Art der Interferenzen ab, die im Mittelpunkt entweder weiß oder schwarz sein können.

Die Formel definiert die sogenannten Interferenzen mit waagerechtem Schnitt, die beobachtet werden, wenn die Bilder S₁' und S₂' genau zusammenfallen. In dem in Fig. 1 dargestellten Falle sind die Bilder S₁' und S₂' seitlich leicht verschoben, und in diesem Fall ist das Interferogramm von parallelen Streifen durchzogen.

Wenn man visuell die Interferenzen beobachten will, wird man die Pupille des Auges an der Stelle der Bilder S₁' und S₂' bringen.

Fig. 1 veranschaulicht die interessante Tatsache, daß das vorgeschlagene System folgende bemerkenswerte Eigenschaften besitzt: Einerseits formt der Kondensor C von der punktförmigen Quelle S ohne Wellenduplikator ein ordentliches Bild in der Objektebene A, andererseits wird das Bild A' des Objektes A durch das Objektiv O gebildet, ohne daß ein zugeordneter Wellenduplikator in Funktion tritt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das interferometrische'Verfahren der eingangs genannten Art in der Weise zu verbessern, daß zu seiner Durch-

führung ein Interferometer herangezogen werden kann, am zugeordneten Punkt (n, (-)) und der zweite, in seinem

das in seiner Konstruktion einfacher ist, dessen Ein- Mittelpunkt (0,0) durchquert; diese beiden Strahlen

Stellungen sich leichter vornehmen lassen und dessen sind parallel, geneigt zur Achse um einen gleichen

Anwendungsbereich größer ist, wobei die von einem Winkel» und in der gleichen Azimutebene Θ ent-

solchen Gerät gelieferten Interferogramme eine höhere 5 halten. Dies zeigt deutlich, daß das Prinzip des Geräts

Stabilität besitzen. gemäß der Erfindung sich wesentlich vom bekannten

Diese Aufgabe ist bei einem solchen inter- Prinzip der Interferometer mit Defokussierung unter-

ferometrischen Verfahren dadurch gelöst, daß durch scheidet; gleichzeitig sieht man, daß das physikalische

das aus Kondensor und Strahlenteiler bestehende Prinzip der Erfindung sauberer ist, d. h. klarer definiert,

optische System ein ordentliches Bild der Lichtquelle ¹⁰ was eine bessere Betriebsweise mit sich bringt,

am Ort des zu untersuchenden Objektes und ein vor Die Wellenduplikatoren oder Strahlenteiler, die mit

dem ordentlichen Bild liegendes außerordentliches der Beobachtungsoptik bzw. mit dem Kondensor

Bild der Lichtquelle entworfen werden und daß durch gekoppelt sind, sind gemäß der Erfindung einander

das aus Objektiv und Strahlenvereiniger bestehende identisch und müssen in jedem Falle die gleichen

optische System ein ordentliches Bild des ersten »5 Eigenschaften haben. Gemäß der Erfindung muß jeder

außerordentlichen Lichtquellenbildes und ein außer- dieser Duplikatören die Möglichkeit bieten, einen

ordentliches Bild des ersten ordentlichen Lichtquellen- zusätzlichen Brennpunkt zu bilden, der vorstehend

bildes in der Austrittspiipille des Objektivs entworfen außerordentlicher Brennpunkt genannt wurde und

werden, während das Interferenzbild des Objektes in der vom ordentlichen.Brennpunkt der Linse in einer

der Bildebene des Objektivs entsteht. . ²⁰ hinreichenden Entfernung / getrennt liegt. Außerdem

Ein Gerät zur Durchführung dieses Verfahrens muß der Duplikator so beschaffen sein, daß sein kann als Interferometer mit piinktförmiger Referenz außerordentliches Strahlenbündel die gleiche Winkelbezeichnet werden. ^; öffnung hat wie das ordentliche Bündel, das durch die

Es kann von Interesse sein, diesbezüglich zu b.eob- Linse allein erzeugt wird. Derartige Strahlenteiler sind achten, daß, .wenn man bei der Anordnung gemäß der 25 optische Geräte, deren Wirkungsweise entweder unab-Erfnidung, wie sie hier beschrieben wurde, die prak- hängig von den Eigenschaften der Linsen, mit denen tisch punktförmige Quelle durch eine ausgedehnte sie gekoppelt sind, oder stark mit diesen Linsen geQuelle ersetzt, deren Bild durch den Kondensor das blinden ist. Man kann unter anderem Vorrichtungen' zu untersuchende Objekt bedeckt, und wenn man vorsehen, die entweder die Kombination von Spiegeln einen beliebigen .Punkt P der besagten Quelle nimmt, 30 enthalten, die in den Interferometern vonSognac, den daß man dann seine Bilder P₁ und P₁ in der Objekt- sogenannten Anüparallelwelleninterferometern, vorebene bzw. in der Ebene des Bildes S₁ wiederfindet, handen sind, oder Vorrichtungen mit doppelbrechenaber die beiden sekundären Quellen haben dann die den Prismen als Strahlungsteiler. Es ist zweckmäßig umgekehrte Funktion der, die gemäß tlr Erfindung zu bemerken, daß man in gewissen Fällen einen einangegeben wurden, und die von P₁ ausgehende Welle 35 zigen Duplikator oder ein gleichwertiges. Element dient dann als Beziigswelle für die von P₁ ausgehende -benutzen kann, das dann nacheinander die Rolle des Welle. Die Bezugswelle durchquert also das Objekt ersten und des zweiten obengenannten Duplikators und wild gestört, was aber dank der Erfindung ver- übernimmt.

mieden werden kann. Im Falle der erweiterten Quelle Die von den Linsen unabhängigen Teiler werden im

kann man auch ein Interferenzbild beobachten, das in 40 allgemeinen in den Objektraum gesetzt, d. h. zwischen

der Ebene der Ausgangspiipille S₁, S₁' des Gerätes den Kondensor und das Objekt oder zwischen, das

der Erfindung gebildet wird; dieses Interferenzbild ist Objekt und das Objektiv. Die Teiler fallen mit ihren

geometrisch gesehen auch das außerordentliche Bild Brennpunkten auseinander und sind von optischen

des Objektes A im Objektiv O, das durch die Teil- Elementen mit ebenen Oberflächen gebildet. Selbst-

nahme des Wellenduplikators .entstanden ish Außer- 45 verständlich kann ein derartiger Teiler auch in den

dem zeigen die vorangehenden Ausführungen, daß die . Bildraum gesetzt werden, unter der Bedingung, daß

Interferometrie gemäß der Erfindung nicht auf Ob- das Gerät, das die Zuordnung Objekt — Bild vor-

jekte mit kleinen Variationen des optischen Weges nimmt, aus einem System von Linsen mit verschie-

beschränkt ist, mit Ausnahme, was die kleine Bezugs- denen Brennpunkten, besteht.

fläche S₁ im Mittelpunkt des Objektes betrifft, wo die 50 In der Zeichnung sind Duplikatören gemäß der

optische Dicke konstant bleiben muß. " Erfindung in verschiedenen beispielsweise gewählten

Man sieht übrigens, daß die Entfernung /, die das Äusführungsformen und Anwendungen schematisch

ordentliche Bild vom außerordentlichen trennt, bei veranschaulicht. Es zeigen

der Erfindung nicht die Rolle einer Defokussierung F i g. 2 bis 5 verschiedene Ausführungsformen mit

spielt; diese Entfernung /. ist ein Parameter des 55 Spiegelduplikatoren,

Gerätes, den man in Abhängigkeit der Öffnung u des F i g. 6 und 7 Duplikatören aus doppelbrechendem

Beleuchtungsstrahlenganges und des Radius ο des Material,

Objektfeldes wählt:. F i g. 8 ein Beispiel für ein afokales optisches

Element mit sphärischen halbreflektierenden Ober-

/ ₌- _.ϊ— _ 6o flächen,

^: 'g" F i g. 9' bis 12 verschiedene Anwendungen unter

Benutzung reflektierender Oberflächen,

Die Arbeitsweise des Interferometers mit punkt- F i g. 13 einen Aufbau mit einem doppelbrechcnden

förmiger Referenz gemäß der Erfindung kann übrigens Prisma als Strahlenteiler und '

auch erklärt werden, indem man beachtet, daß die 65 F i g. 14 die Anwendung eines afokalen Systems

Intensität E (ρ,θ) in einem beliebigen Punkt (ρ,Θ) des zwischen Objekt und afokalem Dupljkator.

Interferenzbildes von der Interferenz der beiden . Im Falle der Fig. 2 ist der erste Duplikator D₁

Strahlen herrührt, von denen der erste .das Objekt von zwei planen Spiegeln/H₁ und wi_a und der zweite

Duplikator D₂ von den Spiegeln m₃ und /M₄ gebildet; die Entfernungen zwischen den beiden Spicgelpaaren sind gleich. Man erhält dadurch ein erstes Bild S₁ der Quelle S durch das Strahlenbündel, das den Duplikalor D₁ (/?/, und ;/;,) unmittelbar durchsetzt und das die Bezugswclle liefert. Hin zweites Bild S₂ der Quelle S bildet sich in einer Entfernung / —- S₁S₂, die dem zweifachen Zwischenraum /M₁, /H₂, berechnet in Luft, entspricht. Man stellt fest, daß die axiale Entfernung / weder von der Linse C noch von der Stellung der Spiegel /M₁ und /M₂ in bezug auf das Objekt abhängig ist.

Der zweite Teiler D₂ (Spiegel /M₃, /M₄) gestattet es, die beiden dargestellten Strahlen wieder zu vereinigen, von denen der eine den Mittelpunkt und der andere den Punkt A₁ am Rande des Gesichtsfeldes passiert. Die beiden Bündel bilden sodann einen gemeinsamen Brennpunkt in S₁', S_t', wo die Austritlspupillc des Interferometers liegt, und man beobachtet in A₁ das lnterfercn/bild des Objektpunktes A₁.

Die beiden Spicgelpaarc werden bc\orzugt aus zwei identischen Glasplatten gebildet, die mit halbrcüekticrenden Schichten \ ersehen sind.

Um die Anzahl der Streifen einzustellen, kann man vorteilhaft-eine der Platten leicht kippen, was eine leichte Scitcnverschicbung des Bildes S₁ und somit eine seitliche Verschiebung der Bilder S₁ und S₂ mit sich bringt. ■

Die Dicke </ jeder Platte wird in Abhängigkeit des Objektfeldes und der Winkclöffnung w_r des Bclcuchiungsbündcls wie folgt bestimmt. Man geht von

"* i/
den Formeln η — S₁A₁ ■- /-te η und " — η aus,

wobei μ der Brechungsindex der in Betracht gezogenen Platte ist.

Ls ist \on Interesse, den Wert der Lichtdurchlässigkeil der Anordnung kennenzulernen. Hierzu bestimmt man den Rellexionskoeflizienten R der Spiegel»;,, /M₂. /M₃ und /M₄. der für diese Vorrichtung die größte Helligkeit gewährleistet. Die Amplituden U₁ und C₂ der beiden Wellen des Interferometers sind dementsprechend:

I₁ T₂

wobei / und τ die durchgerissenen und reflektierten Amplituden der Spiegel Hi₁ bis /M₄ sind, die im vorliegenden lall als identisch angenommen sind. Bekanntlich ist die Durchlässigkeit eines Interferometers durch die Intensität/.«.der weißen Imerferenzstreifen definiert:

T=)- =- 4T¹R- = 4 T* (I-T)"-,

wobei 7'-- /-' und R --- r² die Reflexionskoeffizienten der verwendeten Spiegel >ind.

Die abgeleitete Funktion '.*' der obeneenannten

U /

Intensität I'm ist gleich Null für den Höchstwert der Durchlässigkeit T, welcher der beste Wert von R entspricht:

UT

(Im) = 4 Γ» - 10 Γ« - 6 Γ⁵ = 0,

Daraus ergibt sich eine maximale Intensität In oder [ die maximale Durchlässigkeit des erfindungsgemäßen Interferometers zu: I

- 9

was T — ^;, ₃ und demnach R = ¹Z₃ ergibt.

Dies zeigt, von welcher Bedeutung die Auswahl des Reflexionskoeffizienten R der Spiegel ist; wenn man an Stelle von R = ¹J₃ z. B. R ~ ¹J₂ benutzt, erhält

ίο man eine maximale Durchlässigkeit/.!/ ~ 6%.

. Die Güte der Durchlässigkeit eines Interferometers des hier beschriebenen Tv ps kann beträchtlich und auf einfache Weise verbessert werden. Hierzu (F i g. 3) wird das Spiegclpaar Di₁Di₂ so gelagert, daß das Bild S₂ der Quelle S sich auf dem Spiegel Di₁ bildet: man ersetzt die tcildurchlässige Fläche durch einen, undurchsichtigen, reflektierenden Belag von einer Reflexion R₁ — 1, und man beschränkt die Ausdehnung des Belags auf die vom Bild S₂ der Quelle 5

ao eingenommene Fläche. DieRellcxionskoeffizientcn der aus Dielektrikum gefertigten Spiegel zm₂, zm₃ und Hi₄ werden dann mit Hilfe einer Rechnung wie.die, die für das Beispiel der F ig. 2 genau beschrieben wurde, bestimmt und liefern die maximale Intensität der weißen Streifen des Interferometers. Diese Rechnung zeigt, daß die maximale Durchlässigkeil /.u niit den Reflexionskoeffizienten R₁ = 1, R₁ = 0,19 und

R₃ = A'₄ - 0,43 den Betrag von 19 % "erreicht.

Der Aufbau der Fi g. 2 kann so geändert werden, daß die Untersuchung von reflektierenden Oberflächen möglich wird. Ausgehend von der Vorrichtung der F i g. 2. die um die durch das Objekt gehende Gerade S₁A₁ herumgeklappt wird, ist es gelungen, ein Gerät zu entwickeln, das schematisch in F i g. 4 dargestellt ist und das die Untersuchung von reflektierenden Oberflächen gestattet.

Die Spiegel ;m, und Dl₁ sind durch die Entfernung / getrennt, und der einfallende Strahl ν wird durch einen halbdurchlässigen Spiegel M in das Gerät ge-

.40 lenkt. Um das Streulicht auszuschalten, das auf die direkte Reflexion (angegeben durch die Pfeile 1 und 2) des auf die Spiegel /M₁ und /M₂ fallenden Strahls zurückzuführen ist. wurden gekreuzte Polarisatorcn .I₁ undrr₂

cinccsctzt, während ein _;' -Plättchen zwischen Ob-

■ ~ 4

jckt A und den Spiegel Di₂ geschaltet den Weg für das Licht freigibt, das an den Interferenzen beteiligt ist.

Diese sehr einfache Apparatur bietet jedoch auf

Grund der zusätzlichen optischen Elemente nur eine Helligkeit, die ungefähr achtmal schwächer ist als die eines Interferometers gemäß der Lrlindung und das im Durchlicht arbeitet. Wenn man den Beleuchtungsspiegel M wegläßt und die Quelle S selbst in den Mittelpunkt .-I₀' der Bildebene setzt', kann man einen Hclligkeitsfaktor erhalten, der nur viermal schwächer ist. ■ . ■

Trotz ihrer relativ schwachen Helligkeit eignen sich die hier beschriebenen Geräte für die Mikroskopie mit mittleren und starken Vergrößerungen, wo nur wenig Platz für die dazwischengeschalteten optischen Elemente vor dem Objekt und dem Kondensor bleibt. Das Verfahren der Erfindung kann ebenfalls verwirklicht werden'mit Duplikatoren oder Teilern mit geneigten reflektierenden Flächen, die die Anzahl der Durchläufe der halbdurchlässigcn Spiegel auf ein Minimum herabsetzen. Diese Variante, die die Möglichkeit einer höheren Maximaldurclilässigkeit bietet, ist besonders vorteilhaft für Mikroskope mit schwacher

Vergrößerung, oder genereller gesagt, wenn es um die sichtigen Objekten verwendet werden; man wird

sogenannten makroskopischen Objekt: geht. jedoch bemerken, daß in diesem Falle die oben-

Eine erste, hierfür geeignete Vorrichtung, die in genannte störende Welle a_t nicht auftritt und daß die Fig. 5a dargestellt ist, ist beschränkt auf die Funk- zusätzlichen Polarisationsvorrichtungen, nicht not-

tion im Auf licht. Diese Vorrichtung enthält zwei halb- 5 wendig sind. ·

durchlässige Spiegel /M₁ und /M₂ sowie einen Umlenk- im allgemeinen kann jeder Aufbau mit geneigten

spiegel m. Die : Beleuchtungslinse C projiziert ein Spiegeln, von denen mindestens einer teildurchlässig

Bild Si der fast punktförmigen Quelle 5 in den Mittel- ist und der aufgeklappt dem Schema der Fig.l

punkt des^: reflektierenden Objektes A, während ein gleichkommt, für Anwendungen gemäß der Erfindung

zweites Bild S₂ derselben Quelle S in S₂ gebildet wird, io benutzt werden.

in einer Entfernung / = /M₁ZMm₂ — Tn₁Tn₂. Das Ob- Die Fig. 6 und 7 zeigen Wellenduplikatoren, die

jektivO, dessen objektseitiger Brennpunkt mit dem von den Linsen unabhängig sind und die doppel-

Objekt zusammenfällt, ermöglicht die Beobachtung brechendes Material verwenden,

der Interferenzen unter der Bedingung, daß man die Der Duplicator in F i g, 6 besteht aus einem plan-

Pupille auf die zusammenfallenden Bilder S₁', S₂ 15 parallelen Spätplättchen D, das parallel zum Objekt^

von S₁ undIS₄ setzt. Der Vorgang ist derselbe wh der, . steht, das als reflektierend angenommen ist. Die

der bezüglich Fig. 1 beschrieben wurde. optische Achse des Kristalls steht senkrecht zur op-

Die Amplituden der beiden Wellen sind: tischen Achse des Interferometers.; Das ordentliche

_s Bündel (ein einziger Strahl, der voll ausgezogen dar-

^fli ^{= r}i^r2^r«^ri ^{= r} *' ao gestellt ist) bildet im Mittelpunkt des Objektes Λ das

ej = T₁ r_s /₂ Z₁ "=^: r <^a .■ Bi'd ^i der ⁿ^¹ dargestellten punktförmigen Quelle S.

Das außerordentliche Bündel (gestrichelt gezeichnet)

Die maximale Intensität ist: (a_t + ^₁)* = r^tt^l — RT. bildet ein virtuelles Bild S₂. Der Brechungsindex /1

Den optimalen Wert in der Größe von 0,25 erhält man des umgebenden Mediums ist als gleich dem ordent-

mit R = T= 0,5; ■ es ist zu bemerken, daß den as liehen Brechungsindex /I₀ des Spates angenommen,

beiden Reflexionen des ersten Strahls zwei Über- Der nutzbare Bereich vom Radius ρ wird durch die

tragungen des zweiten Strahls entsprechen. Bekannt- bereits genannte Formel ';/■.:[■■ , '

lieh ist die Phasendifferenz der beiden Wellen dann η == S A= I'tau > ί ;>;'·■(

gleich π unter der Bedingung, daß die Teiler /M₁ und m, * ^x

keine absorbierende Eigenschaften haben. Der Inter- 30 bestimmt, wobei /die Entfernung ist, die'gemäß der

ferenzstreifen, der einer Differenz der optischen Wege Achse das ordentliche Bild vom außerordentlichen,

gleich Null entspricht, ist also schwarz und achro- Bild trennt:

matisch, was vorteilhaft ist. . _ Δη . ^ ,

In Fig. 5a sieht man zwei gekreuzte Polari- n_on_e

satoren^und^sowieein -*- -Plättchen, das zwischen ³⁵ _{wobei Πο der ordentliche und} :„, der außerordentliche

die Spiegel/w, und m_t gesetzt ist. Diese Polarisatoren Brechungsindex des Spates ist. Die Vorrichtung ent-

und das _ -Plättchen ermöglichen es, störende Wellen hält außerdem das ^ -Plättchen, das zwischen Objekt

der Amplitude a₄ auszuschalten, die als einzige 40 und Spätplättchen liegt und unter 45° gegenüber der

störend wirken können. Außer den Strahlen, die Bildebene ausgerichtet ist, sowie zwei nicht dargestellte

interferieren, Polarisatoren. Das --Plättchen gewährleistet den

_und ■ .· ■ ■■ _ ^r~ ^x * * ^x .■ . Ausgleich der optischen Wege, indem es die Polari-

„_,„., 45 sationsebene für die Strahlen, die es zweimal durch-

a₂ -I₁^Uh, queren, um 90^ dreht.

gibt es noch zwei weitere unerwünschte Strahlen: Eine derartige Vorrichtung für die Untersuchung

_ ' von durchsichtigen Objekten enthält zwei identische

ft-'i'i'i'i,· Spätplättchen, zwischen denen das untersuchte Objekt

^a* = hr_tr₂ r_±. ⁵° und ein ^-Plättchen angeordnet sind.

Der Strahle, ist nicht gefährlich, da er immer den . Der Durchlässigkeitsfaktor aller Interferometer Mittelpunkt des Bildes passiert, während der zweite gemäß der Erfindung wird prinzipiell bei 25% liegen, Strahl a₄ ein verschwommenes Bild ergibt, das sich wenn er doppelbrechende Elemente enthält,

dem Interferenzbild überlagert. Diese störende Welle 55 Außerdem könnte man die Vorrichtung so gestalten,

mit der Amplitude σ« wird durch die gekreuzten daß man eine fokussierende Wirkung auf einen Teil

Polarisatoren π, und π₂ und beispielsweise das des Bündels, der die Duplikatören gemäß der Er-

~ -Plättchen ausgeschaltet. findung durchquert, ausübU Ih einem ersten Fall, wie

^z er in Fi g. 7a, 7 b und 7c dargestellt ist, gibt es ver-

Fig. 5b zeigt eine besonders vorteilhafte Aus- 60 schiedene Möglichkeiten der Verwirklichung einer

führungsform dieser Vorrichtung, in diesem Falle derartigen Vorrichtung. Im Falle der Fi g. 7 a ent-

werden die Teiler/M₁ und m_t durch die zwei aufeinander hält das Interferometer gemäß der Erfindung eine

senkrecht stehenden Flächen eines gleichschenkligen doppelbrechende Linse L, die der Beleuchtungs- oder

90"-Prismas gebildet, das mit einem weiteren gleich- . der Beobachtungslinse O zugeordnet ist. '

artigen Prisma zusammengeklebt ist und das mit 65 Die Linse L besteht aus einer plankonvexen Linse L₁

Totalreflexion arbeitet. Das gemäß Fig. 5b aus- aus Spat und einer plankonkaven Linse L₁ aus Glas gerüstete Interferometer kann mittels identischer mit einem Brechungsindex n, der dem ordentlichen

Duplikatoren für die Untersuchung von durch- Brechungsindex m|j des Spates gleich ist. Die ordent-

■..-' » 009i45/48

9 . 10

liehe Brennweite der Linse L ist unendlich, und ihre In Fig. 8 a sieht man eine Glasplatte M₂ und einen

außerordentliche Brennweite ist gleich f_B Glasmeniskus M₁, die teildurchlässig bzw. teilreflek-

. tierend gemacht wurden (Ot₁ und W₂). Im vorliegenden

f_B— , Falle entspricht die Vorrichtung einer divergenten

An 5 Linse mit einer Brennweite, die der Hälfte des Radius

der sphärischen, reflektierenden Oberfläche Hi₁ entwobei B der Krümmungsradius und Λ η die Doppel- spricht,
brechung ist: Dieses Element hat die gleiche Aufgabe wie die

oben beschriebene doppelbrechende Linse.

An = /J₀ — n_e = 0,17 für den Spat. io Diese Vorrichtung hat eine stark fokussierende

Wirkung, aber sie hat den Nachteil einer schwachen

c- . J-o · u.. *■ in··., u · . · Helligkeit. Die Durchlässigkeit eines Interferometers

Ein unter 45 ausgerichtetes , -Plattchen ist zwi- ..„ , _{c c} , ,⁶ ... . , . .. , ,

.4 gemali der Erfindung, das mit solchen bifokalen

sehen der Linse L und dem hier als reflektierend an- Elementen ausgerüstet ist, ist übrigens mit der des

genommenen Objekt A angeordnet. »5 Interferometers mit vier planen, teildurchlässigen

Das von der Quelle S kommende Licht wird durch Spiegeln identisch, das schon oben beschrieben worden

TT₁ polarisiert und mit Hilfe des halbdurchlässigen ist (Fig. 2). Der beste Wert seines Reflexionskoeffi-

Spiegels M auf das Objekt A geschickt. Das vom zienten ist ebenfalls gleich ¹J₃. Objekt A reflektierte Bündel durchquert den Spiegel M, Die Ausführungsform der Fig. 8 b betrifft ein

und nachdem es durch den Polarisator π., analysiert 2° bifokales Element, das es ermöglicht, die fokussierende

wurde, erreicht es die Bildebene A', die dem Objekt A Wirkung außerhalb der beiden Spiegel zu lokalisieren,

durch das hier allein betrachtete Objektiv O zu- Wie im Falle einer doppelbrechenden Linse benutzt

geordnet ist. man zwei konzentrische Oberflächen W₁ und w₂,

Die Wirkungsweise der doppelbrechenden Linse L, deren Wirkung auf den zweimal reflektierten Strahl

die dem Objektiv O zugeordnet ist, geht aus F i g. 7b 25 gleich derjenigen einer Linse ist, die im gemeinsamen

klar'hervor. Diese Linse befindet sich in der bild- Krümmungsmittelpunkt C der Spiegel Ot₁ und Ot₃

seit ige η Brennebene des Objektivst?; in diesem Fall angeordnet ist. ..· . · . · ; · '.^:

wird die Brechkraft der beiden Linsen O und L nicht Die genannten Vorrichtungen eignen sich inbe-

verändcrt. Der ordentliche Strahl ergibt das BiIdS₁ sondere für die Untersuchung von reflektierenden

der Quelle S und der außerordentliche Strahl das 3° Oberflächen, außer der Vorrichtung der Fig. 1, die

BiIdS₂; beide Strahlen haben die gleiche Öffnung u_c. mit ihren vier teildurchlässigen Spiegeln eher für die

Der Randstrahl der · außerordentlichen Welle be- Untersuchung von durchsichtigen Objekten geeignet

leuchtet den Punkt A₁, der sich in einer Entfernung ρ ist. Der Grund dafür ist, daß die beiden Wellen-

vom Mittelpunkt S₁ befindet. duplikatoren, die mit dem Kondensor bzw. dem

, 35 Objektiv gekoppelt sind, durch ein einziges Element

ρ = h J--, gebildet sind, wenn es sich um reflektiertes Licht

/b handelt, und daß Autokompensation durch Auto-

kollimation vorhanden ist, während die beiden Wellen-

wobei / die Brennweite des Objektivs 0 und h die duplikatoren bei durchsichtigen Objekten materiell

Pupillenhöhe ist: · 4° getrennt sind und diese auf einen Bruchteil der Wellen-

h = f sinu länge genau optisch identisch gemacht werden müssen.

Um die Untersuchung von durchsichtigen Objekten

was ergibt: zu vereinfachen, besteht eine weitere Eigenschaft des

__ /² . ' erfindungsgemäßen Interferometers darin, daß ein

^ ~ ~r~ "^e' 45 autokompensierter Duplikator verwendet wird, wie

er in Fig. 9a als Beispiel dargestellt ist. In dieser

Im₁FaIIe der F i g. 7c befindet sich der optische Figur findet man wiederum alle wichtigen Bestandteile

Mittelpunkt der doppelbrechenden Linse außerhalb. eines Interferometers mit punktförmiger Referenz mit

Eine solche Linse kann also eher mit einem Mikro- afokalen Wellenduplikatoren, die in den Raum, der

skopobjektiv verbunden werden, dessen Brennebene 5» die Beleuchtungslinse von der Bebbachtungslinse'

nicht zugänglich ist. trennt, gesetzt sind.

Die Linse/, besteht aus einem Meniskus M aus S ist eine punktförmige Lichtquelle, von der der

Glas, dessen sphärische Flächen beide konzentrisch Kondensor C ein Bild S₁ im Mittelpunkt des durch-

gegeniiber dem Mittelpunkt C sind; auf diesen dicken sichtigen Objektes A, das unmittelbar nach dem halb-

Meniskus sind zwei Linsen aus Spat L' und L" ge- 55 durchlässigen Spiegel m gelegen ist, bildet; ein zweites

klebt; das Ganze bildet eine Platte mit planparallelen Bild S₂ der Quelle S entsteht auf der Achse des durch

Flächen. Das Bild des Mittelpunktes C in der planen w reflektierten Bündels. Die beiden Lichtbündel

Fläche der plankonvexen Linse befindet sich in C₁, werden im entgegengesetzten Sinn durch zwei un-.

und alles ist genauso, als läge die Linse bei C₁. durchlässige Spiegel M₁ und Af₂ reflektiert, so daß

Die Vorrichtungen mit doppelbrechenden Linsen 60 das durch den Spiegel m reflektierte Licht rechts

sind leicht in Mikroskopen zu benutzen, die mit herum und das durchgelassene Licht links herum im

Autokollimation arbeiten; etwas schwieriger sind sie Inneren des Dreiecks ot, Λ/₁₍ Λ/₂ (s. Pfeile) gelenkt

in Mikroskopen, für durchsichtige Objekte zu ver- ■ wird. Die beiden kohärenten Wellen, die von den

wenden, da es schwierig ist, die beiden getrennten sekundären Quellen S₁ und S₂ ausgehen, werden von

Linsen identisch zu machen. 65 demselben Spiegel ot wieder kombiniert und können

Im Fall der Fig. 8a und 8b wird ein bifokales in Richtung auf das Objektiv O entweichen, dessen

optisches Element benutzt, was mit Hilfe von sphä- . objektseitiger Brennpunkt mit der Objektebene".zu- ■

rischen, halbreflektierenden Oberflächen erreicht wird. sammenfällt. Die ineinander übergehenden Bilder JfJ*

11 12

und S₂' der Quellen S₁ und S₂ bestimmen die Austritts- richtung bequem vorgenommen werden, wobei man

pupille des Interferometers. Fig. 9 b entsteht durch die beste Richtung aussucht. Die reelle Durchlässigkeit

Aufklappen des Bildes der Fig. 9a. Die Wirkungs- dieses Interferometers ist also gleich 50% mit einem

weise dieser Vorrichtung wird im einzelnen an Hand Kristallpolarisator.

Fig. 9b erklärt. Die beiden Lichtbündel sind durch 5 Für die Untersuchung von reflektierenden Obereinen einzigen Strahl der Winkelöffnung u_c dargestellt, flächen ist es vorteilhaft, den Aufbau von F i g. 11 der durch den Spiegel m verdoppelt wird. Für den zu benutzen, der* von dem Aufbau der Fig. 9 in der durchgelasseneh .Strahl (ausgezogene Linie) befindet Stellung der Reflexionsspiegel AZ₁ und A/₂ abweicht, sich das Objekt in A, während für den reflektierten die hier so angeordnet, sind, daß das Objekt A fast Strahl (gestrichelte Linie) das Objekt nicht in A, io senkrecht beobachtet werden kann. ' sondern in (A) symmetrisch zu A in bezug auf den Es ist klar, daß die Vorrichtungen der F ig. 8, 10 Punkt M₀ liegt, der sich in der Mitte der Strecke und 11 sich nicht für mikroskopische Untersuchungen im, M₁, M₂, m befindet. Die Vorgänge sind die gleichen, eignen, weil das Objektiv O vom Objekt durch einen als nähmen die beiden Strahlen denselben Weg, durch- schräggestellten Spiegel m getrennt ist, was seine querten dasselbe Objekt in seinem Mittelpunkt bzw. 15 Leistung auf die eines Mikroskops mit schwacher in einem seitlichen Punkt A₁. Der Radius ρ des Objekt- Vergrößerung herabsetzt.

feldes wird ungefähr von Die Erfindung kann mit den zuletzt beschriebenen

„_/*■*« ,„„1,-: ; _ ο e 1/ :_ct Ausführungsformen mit einem Mikroskop mit starker

ρ-itguc, wobei /-^₁Af₀ISt, Vergrößerung verwirklicht werden.

gegeben. *° Fig. 12 zeigt schematisch ein solches Beispiel. In

Der Aufbau der Spiegel m, M₁, M₂ entspricht einer diesem Fall sind die Spiegel m, M₁ und M₂ wie in

Anordnung von S ο g η a c, aber er wird hier ganz F i g. 9a angeordnet, aber die Linsen O und C sind

anders angewandt als bei ihm. Das Objekt A muß so hier in den Kreis eingeschaltet, anstatt sich außerhalb

weit wie möglich von M₀ entfernt angeordnet werden, desselben zu befinden. Wenn man davon ausgeht, daß

oder sehr nahe von im; andererseits ist eine Linse C, 25 die Brechkraft der Linsen O und C identisch ist, so

die das reelle Bild S₁ einer punktförmigen Quelle S ordnet man sie symmetrisch zum Mittelpunkt M₀ an,

projiziert, unentbehrlich. Unter diesen Bedingungen um "die Interferenzen zu beobachten. Wenn S: eine

ermöglicht das Objektiv O, das eine Lupe ist, die punktförmige Lichtquelle ist, so bildet das Objektiv O

Beobachtung eines vollkommen definierten Interferenz- davon ein BiIdS_x, und der Kondensor C-gibt ein

bildes und nicht eines Bildes,' das von der Über- 3° Bild S₂ wieder, wobei S₁ und S₂ durch eine Entfernung/

lagerung der beiden verschobenen oder umgekehrten getrennt sind. Der Radius ο des (Gesichtsfeldes vom

Bilder herrührt, wie es bei den Interferometern vom Objekt, das sich an der Stelle des Bildes S₁ befindet,

Typ Sognac der Fall ist. ist dann also

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist die ρ — ltgu_c, ".'■.'■

Anzahl der Umlenkspiegel, wie M₁ und M₂ beliebig 35. ■

und ändert keineswegs die Wirkungsweise eines Inter- wobei u_c die Öffnung des Beleuchtungsbündels dar-

ferometers gemäß der Erfindung. Das Gerät kann auf stellt. '

verschiedene Arten verwirklicht werden, wofür in den In der Praxis ist die absolute Identität der Linsen O

Bildern 10, 10a, 10b und 10c einige Beispiele an- und C nicht unbedingt erforderlich. Es genügt, wenn

gegeben sind. 40 das zusammengesetzte System, das durch die Linsen O

Die Vorrichtung der Fig. 10 enthält eine Teiler- und C gebildet wird, mit dem Mittelpunkt M₀ in

gruppe £ und ein Reflexionsprisma M. Der halb- Koinzidenz gebracht wird.

durchlässige Spiegel im ist auf eine innere Kittfläche Mit dem gleichen Ziel kann man auch ein doppel-

des Teilers gesetzt". Das Objekt A ist sehr nahe bei m brechendes Prisma als Strahlenteiler verwenden,

angeordnet. Die Einstellung der Anzahl der Streifen 45 In einem derartigen Fall ist die Winkelaufspaltung

und ihrer Orientierung erfolgt auf die bekannte Weise der Strahlen im allgemeinen sehr schwach, was be-

mit einem Diasparometer K. sondere Maßnahmen verlangt, die wiederum eine

Bei der Ausführungsform der F ig., 10a ist das große Aufbaulänge mit sich bringen. Die Vorrichtung

Reflexionsprisma M₁, ein Trieder mit drei aufeinander von F i g. 13 enthält ein doppelbrechendes Prisma Q,

senkrecht stehenden Flächen deren Dach das Inter- 50 X _p „ _{h n rechtwink}i_{ig gekre}uzte Polari-

ierometer hinsichtlich der Winkel unverstellbar macht. 4 '

In F i g. 10b ist das Prisma M₁ durch eine Linse O₁ sätoren Jt₁ und π₂ und den halbdurchlässigen Spiegel M, ersetzt, die mit einem Planspiegel M, der im Brenn- der dem Prismaß unter bezug auf das Objektivpunkt der Linse O₁ liegt, kombiniert ist. system O₁, O₂ zugeordnet ist, das afokal ist und eine

In Fig. 10 c besteht die Teilergruppe E₁ aus einem 55 Vergrößerung g =.—1 hat; das Objekt A ist in Be-

Prismenpaar/j und P₁ mit Winkeln von 30 und 60°; rührung mit dem Objektiv O₂. Das von einer punkt-

die Prismen sind durch eine teildurchlässige Fläche m förmigen Lichtquelle ausgehende Licht wird über

getrennt. einen halbdurchlässigen Spiegel M auf ein doppel-

Die Helligkeit der Interferometer mit punktförmiger brechendes Prisma Q geleitet; der mittlere Strahl wird

Referenz, für die eine Anordnung verwendet wird, die ⁶° in zwei durch einen Winkel. 2« getrennte Strahlen

an das Interferometer von Sognac oder eine Abwand- geteilt. Auf Grund der Eigenschaften, die durch die

lung dessen erinnert, ist am stärksten im Vergleich Gesamtvorrichtung gegeben sind, durchlaufen die

mit denjenigen, die durch die Erfindung gegeben sind. beiden zueinander senkrecht polarisierten Wellen die Theoretisch entspricht sie gleich 1; in der Praxis ist es Anordnung in der entgegengesetzten Richtung, analog jedoch vorteilhaft, einen Polarisator (π der F i g. 10) 65 zu dem, was bei der in Fig. 9 dargestellten Voreinzusetzen, dessen Schwingungsebene senkrecht zur richtung geschieht. Das Überschneiden der Bündel Bildebene liegt. Die kohärente Teilung der Welle auf wird vermieden, indem man die Verdoppelung 2x dem Spiegel im kann nur für eine einzige Vibrations- und die Brennweite der Objektive O₁ und O₂ unter

Berücksichtigung des Objektfeldes wählt. Zum Beispiel wird in dem dargestellten Fall die Quelle S in einer Entfernung angeordnet, die doppelt so groß ist wie die Brennweite des Objektivs O₁. Dieses Objektiv gibt von der Quelle S ein Bild S₁ wieder, das sich in einer Entfernung vom Objektiv O₁ befindet, die doppelt so lang ist wie die Brennweite / des Objektivs O₁ und die mit dem Objektiv O₂ zusammenfällt; dabei bildet es im Mittelpunkt des Objektes A ab und bedeckt nur den linken Teil (in der Zeichnung) des Objektivs O₂; dies wird dadurch erreicht, daß man 2x (die durch das Prisma Q gegebene Ablenkung) einen Wert gibt, der aus der Formel Q₁ -- χ / resultiert; », ist der Radius des Objektfeldes. Ein zweites Bild S₂ der Quelle wird auf dem symmetrischen Teil von O₂ ■ gebildet, der durch das Objekt nicht verdeckt ist.

Die Bilder S₁ des Bildes S₁ und S₂' des Bildes S₂ überdecken sich im Bildraum, und das reelle Bild der Objektinterferenzen wird dann an der zu der Quelle S in bezug auf den Spiegel ·Λ/ symmetrischen Stelle A'

abgebildet. Das , -Plättchen, das unter das Prisma Q

gesetzt ist, ist in dem in Betracht gezogenen Fall notwendig, wo das Prisma Q auf sich selbst abgebildet wird mit einer Vergrößerung gleich -rl.

In F i g. 13a und 13b, wo die (punktierte) Linie die Strahlcntcilungscbcnc darstellt, sieht man zwei Möglichkeiten von doppelbrechenden Prismen, die für die Anwendung, die in Fig. 13 dargestellt ist, geeignet sind; es kommt hier nicht in Betracht, das Prisma von Wo 11 as t ο η trotz seiner Einfachheit zu benutzen, weil die Fläche, auf der die Streifen lokalisiert werden und auf der ebenfalls das Lichtbündel aufgespalten wird, schräg liegt.

Diesen Nachteil vermeidet man mit dem Aufbau der F i g. 13a. der zwei Kristallprismcn Q' und Q" mit gekreuzten Achsen enthält, die durch zwei Prismen Q₁ und Q₂ aus Glas vervollständigt sind, das einen Brechungsindex π. gleich dem mittleren Brechungsindex des benutzten Kristalls hat. Die benutzten Kristallprismen haben einen Winkel y und die Glas-

prismen einen Winkel ; .

Man kann auch den in Fig. 13b wiedergegebenen Aufbau mit drei Kristallprismen Q₃. Q₁. Q$ mit gekreuzten Achsen \erwcnden; die äußeren Prismen (λ, und (J₅ haben einen Winkel y und das mittlere Prisma Q_t einen Winkel 2;·. Die Winkelaufspaltung χ ist durch die Formel .x ^ . I /1 tg y gegeben im Falle ■ der Fig. 13a und durch χ ~ 2 I/1 te y im Falle der Fig. 13b.

Wenn es sich um ein optisches Gerät handelt, wie z. B. ein Mikroskop, wo der Raum zwischen Objekt und Objektiv zu klein ist., um dort einen afokalen Duplikator anordnen zu können, kann man den Aufbau der F i g. 14 verwenden, der einen derartigen Wellenduplikator der afokalcn Bauart gemäß der Erfindung darstellt. In diesem Fall findet man vier schräge Spiegel Λ/,; Λ/., (Umlenkspiegel) und /H₁. /H₂ (halbdiirchlässige Spiegel) wieder, die zwischen das Objektiv O₁ und das reelle Bild.!' des Objektes.-!, das als reflektierend angenommen ist, geschaltet sind und das durch das Okularo_c beobachtet wird; das Objektiv O des Mikroskops bildet ein afokales S>stem mit dem Zusatzobjcktiv O₁. Die Lichtquelle S ist punktförmig und wird ' durch den Spiegel /H₁ symmetrisch in den Mittelpunkt des Bildes projiziert. L liter diesen Bedingungen wird das reelle 'Bild ^4' des Objektes A im bildseitigen Brennpunkt des Objektivs O₁ gebildet, und der Raum, der sich (in der Zeichnung) rechts von O₁ befindet, hat die gleichen Eigenschaften wie der Raum, der sich vor dem Objekt A selbst befindet, außer was die Strahlenöffnung u betrifft, die durch . .

sin lh =

sin U g

mit g =

/1.

gegeben ist, wobei /, die Brennweile des Objektivs O₁ und /die Brennweite des Objektivs O ist. Die punktförmige Quelle S gestattet somit, in A' das Interferenzbild der Oberfläche A zu beobachten. Der Radius ρ »5 des Bereichs des Intcrferenzbildes wird durch η = /tg«_c' gegeben, wobei / durch / '--- 2 w,, Λ/_ο — /h„ m, bestimmt ist und wo der Winkel u_c' von der n-umerischen Apertur μ,· des Objektivs durch die Gleichung

. Sin Ur

sin Uc

/1

^ZZ £7

abhängig ist.

Bei dem Aufbau der F i g. 14 verfügt man also über ein praktisches Mittel, um ein Interferenzmikroskop für reflektierende Objekte herzustellen, in welchem der intcrfcromctrische Aufbau auf der Seite des-Okulars angeordnet ist und bei welchem die Objektive leicht ausgewechselt werden können. Selbstverständlich kann der hier als Beispiel angegebene Wellenduplikator durch jedes beliebige afokale Modell ersetzt werden. .

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Interferometrischcs Verfahren zur Untersuchung von Objekten unter Verwendung einer punktförmigen Lichtquelle sowie eines einem Kondensor zugeordneten Strahlenteilers und eines dem Objektiv zugeordneten strahlcnvcreinigenden Elements, dadurch gekennzeichnet, daß durch das aus Kondensor und Strahlenteiler bestehende optische System ein ordentliches Bild der Lichtquelle am Ort des zu untersuchenden Objektes und ein vor dem ordentlichen Bild liegendes außerordentliches Bild der Lichtquelle entxvorfen werden und daß durch das aus Objektiv und Strahlenvereiniger·bestehende optische System ein ordentliches Bild des ersten außerordentlichen Lichtquellenbildes und ein außerordentliches Bild des ersten ordentlichen Lichtquellenbildes in der Austrittspupille des Objektivs entworfen werden, während das Interferenzbild des Objektes in der Bildebene' des Objektivs entsteht.

2. Interferometer zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlenteiler in an sich bekannter Weise einander gleich sind oder zumindest gleiche Eigenschaften besitzen.

3. Interferometer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlenteiler mit ihrer Wirkungsweise von den Eigenschaften der ihnen zugeordneten Linsen unabhängig sind.

4. Interferometer nach Anspruch 2 oder 3, da_: durch gekennzeichnet, daß die, Strahlenteiler in ihrer Wirkungsweise eng mit den ■ zugeordneten Linsen verbunden sind. .,·/ ,;... ,

5. Interferometer nach einem; der Ansprüche 2

bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlenteiler kombinierte Spiegel wie in Interferometern mit antiparallelen Wellen sind. .

6. Interferometer nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlenteiler in an sich bekannter Weise aus einem Aufbau doppelbrechender Prismen bestehen.

7. Interferometer nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein einziger Strahlenteiler nacheinander die Funktion des dem Kondensator zugeordneten Elements übernimmt.

8. Interferometer nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Strahlenteiler eine Anzahl teildurchlässiger Spiegel enthält.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

009 645/48