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Lexikon der Optik: Babinet-Kompensator

Babinet-Kompensator, Vorrichtung zum Messen des von einer doppelbrechenden Substanz hervorgerufenen Gangunterschiedes.

Der B. besteht aus zwei Quarzkeilen mit gleichem Keilwinkel, die so hintereinander angeordnet sind, daß sie eine planparallele Platte bilden (Abb. 1). In einem der Keile ist die in der Kathetenfläche liegende optische Achse parallel zur Keilschneide, im anderen senkrecht zur Keilschneide orientiert; die Keile befinden sich damit in Subtraktionsstellung. Wird der B. in Diagonalstellung zwischen gekreuzte Polare gebracht, erhalten die entstehenden Teilwellen an einer beliebigen Stelle mit der unteren Keildicke d1 und der oberen Keildicke d2 einen Gangunterschied R=(d1-d2n, wobei Δn die Differenz der Hauptbrechungsindizes des Quarzes bezeichnet. Im weißen Licht beobachtet man an der Stelle mit d1=d2 einen schwarzen, parallel zur Keilschneide verlaufenden Streifen, dem sich nach beiden Seiten Bänder mit den Interferenzfarben der verschiedenen Ordnungen anschließen. Im monochromatischen Licht der Wellenlänge λ treten nach der Fresnelschen Formel (Polarisationsmikroskopie) an den Stellen, an denen R=0,λ,2λ, ... ist, schwarze Streifen auf.

Bringt man den B. in einer Polarisationseinrichtung in Additions- oder Subtraktionsstellung zu einer doppelbrechenden Platte, verlagert sich der schwarze Streifen um einen Betrag, der dem von dieser Platte erzeugten Gangunterschied R proportional ist. Durch meßbares Verschieben einer der beiden Keile kann diese Verlagerung rückgängig gemacht und aus der Größe der Verschiebung der Gangunterschied R bestimmt werden. Der Gangunterschied ändert sich linear mit der Verschiebung des Quarzkeils. Zur Eichung des B. wird im monochromatischen Licht der Abstand zweier benachbarter schwarzer Streifen in Einheiten der Meßtrommel bestimmt; er entspricht einem Gangunterschied von 1λ.

Bei einer Reihe von Aufgaben ist es nachteilig, daß Kompensation nur an einer definierten Stelle des Gesichtsfeldes der Polarisationseinrichtung auftritt, die daher durch eine Meßmarke gekennzeichnet werden muß. Diesen Nachteil vermeidet der inverse B., bei dem die Quarzkeile mit dem Keilwinkel gleichsinnig angeordnet sind (Abb. 2). Hier gilt für jede Stelle des Gesichtsfeldes d1=d2, wenn die Keile in der Ausgangslage sind; das Gesichtsfeld ist einheitlich kompensiert.

Der Meßbereich des B. beträgt je nach Ausführung 4 bis 6λ.



Babinet-Kompensator 1: Aufbau.

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