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TUM School of Natural Sciences
Vorlesungsbetrieb Experimentalphysik

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Verschiedene Längenmesser

Kurzbeschreibung

Urmeter:

Der Begriff des Urmeters ist leider nicht eindeutig.
Am 1. August 1793 wurde dieses Längenmaß im Nationalkonvent mit einem provisorischen Wert von 443,440 Pariser Linien (1000,325 Millimetern>) gesetzlich eingeführt und 1795 ein erster Messing-Prototyp hergestellt. Es sollte der zehnmillionste Teil des Abstandes zwischen Pol und Äquator sein.
Oft bezieht sich die Bezeichnung aber auch auf das zweite Spezimen von 1799, einem Endmaß aus Platin, das bis 1889 die Längeneinheit verkörperte und heute in einem Tresor des Internationalen Büros für Maß und Gewicht in Sèvres bei Paris aufbewahrt wird.
Das zweite Urmeter wurde am 26. September 1889 von der Generalkonferenz für Maß und Gewicht durch ein drittes Urmeter aus einer Platiniridiumlegierung (90 % Platin, 10 % Iridium) ersetzt. Es ist 1020 mm lang, und besitzt eine x-förmigem Querschnitt (20 mm × 20 mm). Eingeritzte Strichgruppen repräsentieren die Länge von einem Meter.
Von diesem dritten Urmeter wurden 30 nummerierte Kopien erstellt und verlost.
Der Freistaat Bayern, als damals eigenständiger Staat erhielt Urmeterkopie Nummer 7, welches im Bayerischen Landesamt für Maß und Gewicht in München aufbewahrt wird.
Zudem beitzen wir einen vergrößertem Nachbau aus Aluminium - Querschnitt (60 x 60) - der in unserer Vorlesungssammlung aufbewahrt wird ;)

Messcheiber (auch Schieblehre, Schublehre)

Ein Messchieber ist aus zwei zueinder verschiebbaren Messchenkeln und einer Skala aufgebaut.
Der Abstand der beiden Schenkel zueinander kann an einer Skala abgelesen werden. Zusätzlich ist üblicherweise ein Nonius angebracht der weiter unten erklärt wird. Der Messchieber kann sowohl zum messen, als auch zum lehren angewandt werden, wodurch sich die verschiedenen Begriffe eingebürgert haben. üblicherweise wird der Messchieber jedoch zum messen und nicht zum lehren verwendet, weshalb der fachlich korrekte Ausdruck in der Din 862 als Messchieber festgelegt wurde.
Neuere Messchieber sind zum leichteren Ablesen mit Uhren oder Digitalanzeigen ausgestattet.

Bügelmessschraube (auch Mikrometerschraube, Mikrometer)

Eine Bügelmesschraube besteht aus einer festen und einer mit einem Feingewinde verstellbaren Messfläche, die durch einen Bügel miteinander verbunden sind.
Auf einer Skala parallel zur Verschiebungsrichtung misst man ganze oder halbe Millimeter. Eine zweite Skala entlang des Umfangs ist mit einem Nonius ausgestattet und dient zum Ablesen der Entfernung der beiden Messflächen mit einer Genauigkeit von bis zu 0,001mm. Daher kommt auch der landläufige Name Mikrometer.

Nonius:

Der Nonius ist eine bewegliche Skala zur Steigerung der Ablesegenauigkeit auf Längenmessgeräten und wurde 1631 durch den französischen Mathematiker Pierre Vernier (1580–1637) eingeführt. üblicherweise vewendet man den 10er-Nonius. Hier entsprechen zehn Teile des Nonius 9 Teilen der zu messenden Längeneinheit. Durchaus gebräuchlich sind aber auch Nonien mit einer 20-er oder bei Mikrometerschrauben mit einer 50er-Teilung. Zum Ablesen der gemessenen Länge bestimmt man zunächst die Vorkammastelle, die der erste Strich links vom Nonius angibt. Die Nachkommastelle wird abgelesen indem man prüft welcher Teilstrich des Nonius sich genau mit einem Strich der Hauptskala deckt.
bei untenstehendem Bild also 7,4 mm
Zur Darstellung im Hösaal verwenden wir ein Blechmodell im Diaprojektor oder die Animation auf dieser Seite

Grafik 1015b

Michelson Interferometer:

Das parallele Lichtbündel einer He-Ne-Laser-Lichtquelle wird mit einer kurzbrennweitigen Linse (Mikroskopobjektiv 10x) stark divergent gemacht und damit das Interferometer beleuchtet. Mit einem halbdurchlässigen Spiegel, welcher als Strahlteiler fungiert wird dieses Lichtbündel in zwei Strahlenbündel aufgeteilt. Diese werden von je einem Spiegel reflektiert, wieder zusammengeführt und auf einen Schirm gelenkt. Da die Strecken „Strahlteiler-Spiegel 1-Strahlteiler-Schirm“ und „Strahlteiler-Spiegel 2-Strahlteiler-Schirm“ unterschiedlich lang sind entsteht auf dem Schirm ein Interferenzmuster. Aufgrund der Geometrie der Linsen erhält man ein Bild aus konzentrischen Kreisen, die über die Fernsehprojektion gezeigt werden. Durch Drehen an der Mikrometerschraube des Interferometers kann die Position eines Spiegels verändert werden. Neue Kreise quellen aus der Mitte heraus oder verschwinden in ihr. So kann die Empfindlichkeit des Interferometers gezeigt werden. Mittels der Gleichung ω= √(d2+(g+l)2) lässt sich der Weg berechnen

Betriebsanweisungen: Elektrogeräte,Laser

Grafik 1015c

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