Das Programm Interferometer

Abb.: Programm Interferometer

Die Oberfläche des Programms beinhaltet vier Eingabefelder, den Startknopf, der das Messprogramm startet, und vier Anzeigefelder.
Die Einggabefelder:

	Übersetzung: Dies ist ein Auswahlfenster. Es muss die Übersetzung gewählt werden, die am Getriebe der Motoreinheit abzulesen ist. So wird also die Geschwindigkeit des motorgetriebenen Spiegels dem Programm mitgeteilt.
	A/D-Rate: In dieses Eingabefenster tippen Sie die Frequenz ein, mit der die Messdatenerfassung Werte vom Detektor einliest und in eine ganze Zahl (Werteberich 0 .. 4095 = 12 bit-Auflösung) umwandelt. Mit dieser Abtastrate legen sie fest wieviele Interferenzfiguren sie bei gegebener Motorgeschwindigkeit und Anzahl der Messpunkte aufnehmen werden. Hier ist ein Kompromiss zu finden zwischen der Anzahl der Messpunkte, die für das Abtasten eines Interferenzringes notwendig ist, und der Anzahl der Interferenzringe, die wiederum möglichst groß sein soll, zu finden.
	AusgabeDatei: Drücken Sie auf File und legen Sie mit den Standardauswahlfenstern von Windows den Namen und den Platz auf der Festplatte, wo nach Beendigung der Messung Ihre Daten als ASCII-File abgelegt werden sollen. Das müssen Sie vor dem Druck auf den Startknopf erledigt haben.
	AnzMesspunkte: Die Auswahl der Anzahl der Messpunkte ist prinzipiell erst einmal eine ganze Zahl im Bereich von 1 bis 32000. Falls Sie jedoch später die Fouriertransformierte Ihres Interferogramms berechnen wollen, empfiehlt sich schon jetzt eine $2k$ - Zahl auszuwählen. Der Grund dafür ist, dass vom Programm Analyse eine FastFourier-Transformation eingesetzt wird.

Die übrigen Felder auf der Programmoberfläche sind Ausgabefelder, die wichtige Informationen enthalten, ob Sie zum Beispiel vernünftige Eingabedateien gewählt haben.

	MessZeit/s: Die Messzeit, die zur Messung benötigt wird, berechnet sich aus den Eingabedaten Anz. Messpunkte und A/D Rate nach der Formel $MessZeit/s\; =\; (Anz.Messpkte)\; /\; (A/D\; Rate)$ Während dieser Zeit werden ungestört nur Messdaten übernommen und zwischengespeichert.
	Distance/mm: Aus der Messzeit und der mittleren Geschwindigkeit, die der Motor bei bekannter Übersetzung erreicht, wird die Strecke während der Messung berechnet. $Distance\; =\; 0.0005\; (Übersetzung\; *\; MessZeit)\; mm$ Diese Entfernungsangabe ist aber nur ein ungefährer Wert, wie sich bei der Längeneichung während des Versuchs herausstellen wird.
	Position: Der bewegliche Spiegel ist mechanisch mit einem Potentiometer verbunden. So kann über die gesamte Wegstrecke ein dem Weg proportionales elektrisches Signal vom Rechner eingelesen werden. Die Spannungsauflösung ist aber nicht sehr genau. Diese Werte sollen nur für eine ungefähre Postitionsangabe dienen um eventuell am Bildschirm ablesen zu können, wie weit man z. B. von der Stelle entfernt ist, bei der der Wegunterschied zwischen den Spiegeln gleich Null ist.
	Graph1: Am Ende der Messwertübernahme wird hier das Interferogramm in Form eines xy-Diagramms dargestellt. Mit Hilfe des Schaltknopfes Inspect kann dieses Bild analysiert werden, es stehen Zoom-Funktionen zur Verfügung, und es kann jeder Ausschnitt gedruckt werden. Sogar ein Dateneditor kann aufgerufen werden.

Start: Der Programmablauf

Nachdem Sie die Eingabedaten in den oben beschriebenen Feldern gewählt haben, starten Sie das Programm mit einem Druck auf die Start-Taste. Das Programm liest ihre Werte ein und berechnet die Messzeit und den Weg. Speicherbereiche für die Messdaten werden zur Verfügung gestellt und möglicherweise vorhandene alte Daten werden gelöscht. Es wird auch die Ausgabedatei schon einmal geöffnet.
Das Programm übernimmt dann im AQUIRE-Messmode die Daten, die am Detektor anliegen.
Der Messmode AQUIRE:
Bei diesem Messverfahren wird in genauen Zeitabständen, die durch die A/D-Rate vorgegeben werden, genau die Anzahl der Messpunkte gemessen. Die Zeitstruktur wird von einer Uhr auf der Messkarte selbst mit einer Zeitauflösung von $1\; 10-7sec$ überwacht. Das ist eine wichtige Nebenbedingung für eine Fouriertransformation. Um diesen Messmode nicht zu stören wird darauf verzichtet während des Messvorgangs noch graphische Ausgaben zuzulassen. Die Daten werden nur in den Speicher geladen und dann wartet das System auf den nächsten Messwert.
Der Nachteil, dass man während der Messung die Qualität des Interferogramms auf dem Bildschirm nicht beurteilen kann, kann dadurch im Praktikum behoben werden, dass das Detektorsignal noch mit einem Oszilloskop beobachtet wird. Nach Beendigung der Messung werden die Daten sofort auf die Festplatte geschrieben, und dann im Fenster Graph auf dem Monitor ausgegeben.