Schattenprobe

Ein idealer sphärische Spiegel reflektiert alle Strahlen einer punktförmigen Lichtquelle die sich im Krümmungsmittelpunkt befindet in diesen zurück. Wird nun eine Klinge seitlich in den Strahlengang geschoben, so ergibt sich für den Beobachter folgende Bilder in Abhängigkeit der Schneidenposition intrafokal, fokal oder extrafokal

Befindet sich die Schneide innerhalb des Krümmungsradius erscheint die Bewegung der Schattenkante in gleicher Richtung wie die Bewegung der Schneide.

Befindet sich die Schneide exakt im Krümmungsradius, verdunkelt sich der ideale Kugelspiegel schlagartig beim Einfahren der Klinge in den Strahlengang.

Um Strahlen die aus dem Unendlichen auf den Spiegel treffen in einem Punkt zu bündeln muss die Spiegeloberfläche die Form einer Parabel haben. Dabei weicht die Parabel nur geringfügig von der Kugelform ab. Da sich die Lichtquelle bei der Foucaultschen Schattenprobe immer noch im Zentrum der Spähre befindet treffen sich die Strahlen jeder Ringzone des Spiegels in einem anderen Punkt. Beim Einfahren der Schneide in den Strahlengang werden also Strahle mit längerer Brennweite von der Schneide abgedeckt, die entsprechenden Spiegelflächen erscheinen also dunkel. Strahlen mit kürzer Brennweite fallen an der Schneide vorbei erscheinen also heller. Es erschein ein reliefartiges Bild der Spiegeloberfläche. Jede Abweichung von der Kugelform wird stark vergrößert dargestellt. Zur Prüfung des Spiegels wird dieser in verschiedene Ringzonen aufgeteilt, und der Brennpunkt dieser Ringzone (die sogenannte Schnittweite) bestimmt. Diese Werte werden dann mit denen der idealen Parabel verglichen.

Befindet sich die Schneide außerhalb des Krümmungsradius erscheint die Bewegung der Schattenkante gegensinnig zur Bewegung der Schneide.

Zur Prüfung des Spiegels wird dieser in verschiedene Ringzonen (Coudermaske) aufgeteilt, und der Brennpunkt dieser Ringzone (die sogenannte Schnittweite) bestimmt. Diese Werte werden dann mit denen der idealen Parabel verglichen. Siehe auch Abschnitt Schnittweitenmessung.

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