Das Programm Dvont

Das Grundproblem bei dem Versuch ein Spektrum aus einem Interferogramm zu berechnen liegt darin das der Spiegelweg d(t) nicht linear ist. Man kann aber den Weg in Abhängigkeit von der Zeit angeben, wenn man eine Lichtquelle hat, deren Wellenlänge genau bekannt. Eine solche Lichtquelle ist z.B. mit ausreichender Genauigkeit der Helium-Neon Laser, den wir im Roten, bei einer Wellenlänge von 632.8 nm betreiben.

Bevor Sie das Programm starten, müssen Sie festlegen, welche Messung zur Festlegung des Weges gewählt werden soll. Ein Click auf die Schaltfläche ``File'' des Eingabefensters ``Eingabedatei'' öffnet das Dialogmenue ``Datei-Öffnen''. Hier wählen Sie das Interferogramm zur Eichung des Weges aus.

Start: Der Programmablauf
Nach dem Start des Programms werden die Daten des Interferogramms eingelesen. Diese Daten werden dann nach folgenden Überlegungen verarbeitet.
Die wichtigste theoretische Formel zur Beschreibung eines Interferogramms bei idealen Bedingungen, paralleler Strahlengang und zeitlich konstante Ausgangsintensität der Lichtquelle, ist:

$I(t)\; =\; I$_o* ( 1 + cos(k d(t)))

Soweit die Theorie. Die Auswertung eines Experimentes muss aber berücksichtigen, dass $I$_o zeitlich schwankt, und dass ein Offset, der verschieden von Null ist, dem Messsignal überlagert ist. Das führt dann zur Auswerteformel:

$I(t)\; =\; I$_o(t)*(1 + cos(k d(t))) + B_o(t)

Die Vorgehensweise beruht nun auf der Annahme, dass $I$_o und $B$_o zeitlich langsam veränderliche Funktionen sind, die wenigstens während der Zeit, in der ein Interferenzring abgefahren wird, konstant bleiben.
Nun werden alle Maxima und Minima des Interferogramms gesucht und man merkt sich an welchen Messpunkten sie auftreten. Für jede einzelne Interferenzfigur wird $I$_o und $B$_o ausgewertet und dann für jeden Messpunkt der Winkel durch Bildung des arccos nach obiger Formel berechnet. Bei bekannter Wellenlänge ist dann auch der Weg bekannt.
Die Wegdaten werden jetzt in der Ausgabedatei auf der Festplatte gespeichert und stehen somit zur Berechnung eines Spektrums zur Verfügung.