Versuchsdurchführung

1. Justierung des Experimentes:
   • Spiegeln Sie sichtbare Laserstrahlung (633 nm) über den justierbaren Folienspiegel und den $ZnSe$-Strahlteiler auf das Zentrum des beweglichen Spiegels und von dort zurück auf die Auskoppelöffnung des Lasers (Autokollimation). Dabei ist es hilfreich, den festen Spiegel des Interferometers abzudecken. Unter KEINEN Umständen sollte die Einstellung des beweglichen Spiegels verändert werden.

   • Überlagern Sie die Teilstrahlen beider Interferometerspiegel mit Hilfe der Justierschrauben des festen Spiegels, bis Interferenzstreifen auf einer Mattscheibe vor dem Muffelofen sichtbar werden. Je größer der Abstand der Maxima bzw. Minima der Interferenzstreifen ist, desto besser ist die Justierung.

   • Justieren Sie die Detektoreinrichtung, die Schwarzkörperstrahlung, die Blende und den Schmalbandfilter mit den entsprechenden Teilstrahlen der Laserstrahlung.

   • Tauschen Sie den Justierlaser gegen den Infrarotlaser aus. Überprüfen Sie die Justierung des Experimentes anhand des Detektorsignals und dessen Variation bei Veränderung des Gangunterschiedes auf der Anzeige des Lock-in-Verstärkers. Überprüfen und optimieren Sie die Phase am Lock-in-Verstärker. Optimieren Sie die Einstellung des festen Spiegels mit Hilfe der Piezo-Antriebe, indem Sie in der Position eines Minimums versuchen, das Signal auf Null zu bekommen.

2. Analysieren Sie die Signalform des Detektorsignals bei kleinen und großen Chopperfrequenzen. Messen Sie die Detektorspannung in Abhängigkeit von der Copperfrequenz mit dem Lock-in-Verstärker in einem Bereich von 5 bis 50 Hz.

3. Nehmen Sie ein Interferogramm der monochromatischen Laserstrahlung mit Hilfe des Lock-in-Verstärkers und des LabView-Programms auf. Die Anzahl der aufgezeichneten Minima/Maxima sollte $\gg$ 100 sein.
   Folgende Anmerkungen beziehen sich auch auf alle anderen Versuchsteile:
   Die Chopperfrequenz sollte zwischen 30 und 35 Hz liegen. Achten Sie immer auf den Verstärkungsfaktor des Lock-in-Verstärkers, da die AD-Wandler-Box nur im Bereich zwischen -10 bis 10 V arbeitet. Dieser Bereich entspricht dem skalierten Anzeigebereich des Lock-in-Verstärkers (negativer/positiver Vollausschlag entspricht -10/10 V). Achten Sie also darauf, dass während der Messung der skalierte Bereich der Anzeige nicht verlassen wird. Stellen Sie zudem für die unterschiedlichen Versuchsteile eine passende Zeitkonstante (Integrationskonstante) am Lock-in-Verstärker ein. Notieren Sie sich für genügend Messwerte die zugehörige Spiegelposition, um anschließend eine Umrechnung der X-Koordinaten in eine physikalische Größe vornehmen zu können.

4. Nehmen Sie das Interferogramm eines Weißlichtspektrums auf, indem Sie die ungefilterte Strahlung des Muffelsofens in das Interferometer einstrahlen. Die Weißlichtposition, deren Lage aus den Ablesemarken der Mikrometerschraube bestimmt werden soll, befindet sich im Skalenintervall von 5.6 bis 5.8 mm.

5. Nehmen Sie ein Interferogramm der gefilterten Strahlung des Muffelofens auf, nachdem Sie den Verstärkungsfaktor des Lock-in-Verstärkers an die Intensität der Strahlung in der Weißlichtposition angepasst haben. Die Messung sollte beiderseits der Weißlichtposition erfolgen. Achtung: Da einer der Endanschläge des Motors (ca. 5.3 mm) recht nah an der Weißlichtposition liegt, sollte die Aufnahme des Interferogramms kurz vor dem Endanschlag beginnen und ca. 1 mm lang sein (Anzeige der Mikrometerschraube).

6. Nehmen Sie zwei Schwebungsinterferogramme auf, indem Sie die Laserstrahlung mit der gefilterten Strahlung des Ofen überlagern.
   • Passen Sie zunächst die Amplitude des Laserinterferogramms an die des Schmalbandfilters in der Weißlichtposition an. Die Anpassung erfolgt durch Einbringen von Polyethylenfolien in den Strahlengang des Lasers. Durch Drehung der Folien kann eine Feinabstimmung vorgenommen werden.

   • Passen Sie in einem weiteren Schritt die Amplitude des Laserinterferogramms an die des Schmalbandfilters bei einer mittleren Intensitätsamplitude an (bei zu kleiner Amplitude wird der Rauschanteil am Gesamtsignal zu groß).
   Starten Sie Ihre Interferogramme ungefähr an der gleichen Position wie bei der Aufnahme des Interferogramms des gefilterten Spektrums. Die Interferogramme sollten mindestens 2 Schwebungsknoten enthalten.