Optik-Bastelspaß: Bau einer einfachen optischen Bank
Zum Testen und Vermessen optischer Komponenten tut eine optische Bank gute Dienste. Aus Holz habe ich eine einfache optische Bank gebaut, die für optische Basteleien ausreichend genau zu handhaben ist.

Auf eine flache, breite Holzleiste von 80 cm Länge sind zwei glatte Vierkant-Buchenholzleisten von 1 x 1 cm Querschnitt (Baumarkt, gerade Stücke aussuchen) im Abstand von 1 cm geschraubt, so daß sich in der Rinne zwischen den Leisten gleichstarke Leistenstücke, ca. 4 cm lang, leichtgängig aber ohne viel Spiel verschieben lassen.
Auf diese verschiebbare Leistenstücke sind quer gleiche Stücke angeschraubt. Die über Kreuz verschraubten Stücke sind die Reiter der optischen Bank, an die verschiedene Komponenten geschraubt werden können, wobei ein feste Höhe über der Grundleiste und der Mitte der Leistenrinne eingehalten wird, die der optischen Achse entspricht. Die optische Achse liegt bei meiner Bank 44,5 mm über der Grundleiste.
In die Buchenholzleisten lassen sich gut stabile Metall-Gewinde schneiden (M2-Gewindebohrersatz im Modellbau-Geschäft). Daher verwende ich für alle Verschraubungen keine Holz- sondern Metallschrauben M2, da sich damit genauer arbeiten und die Verbindungen besser wieder lösen lassen.
Auf dem linken Bild ist eine kleine 10 Watt-Halogen-Lampe zu sehen, das obere Reiterklötzchen steht ausnahmsweise schräg, damit die Lampenwendel optimal zur optischen Achse steht. Das aus einer Haarspraydose gefertigte Lampengehäuse ist abgenommen. Neben der Lampe ein zweilinsiger Kondensor und ein Meßmarken-Dia in schwarz gemalten Karton-Rähmchen von 45 mm Durchmesser. Auf dem rechten Bild eine Mattscheibe in einem Kartonrähmchen. Als Mattscheibe eignet sich bestens ein Stück unentwickelten Films, da dieser feinkörniger als eine Mattglasscheibe ist und nur auf der dünnen matten Schichtseite das Bild auffängt. Neben der Mattscheibe ein Umlenkspiegel mit Lupe, der den Blick von oben auf die Mattscheibe ermöglicht. Für dieses Teil wurde der Sucher einer Polaroid-Kamera umfunktioniert.
Linsen , Blenden und andere optische Komponenten lassen sich einfach in Karton-Rähmchen genormter Größe fassen und auf die Holzreiter montieren.

Ich verwende die optische Bank hauptsächlich zur Brennweiten-Bestimmung ausgeschlachteter (siehe Basteltipps) Linsen für den Okularbau. Hierbei hat sich das Verfahren nach BESSEL am besten bewährt. Beträgt der Abstand d eines beleuchteten Dias und einer Mattscheibe mehr als 4f (f = Brennweite der zu messenden Linse) so gibt es zwei Stellungen der Linse, bei denen diese ein scharfes Bild des Dias auf der Mattscheibe abbildet. Man mißt den Abstand e zwischen diesen beiden Stellungen, dann errechnet sich die gesuchte Brennweite f gemäß

 

Das Bild links zeigt eine Abbildung des Meßmarkendias auf der Mattscheibe. (Die Unschärfe rührt von dem schräg von der Seite gemachten Foto her.)

Überschlagsmäßig läßt sich die Brennweite kurzbrennweitiger Linsen schnell auch ohne optische Bank bestimmen. Man bildet die Wendel einer entfernten (ca. 100 cm) Glühlampe auf einem Blatt Papier ab. Der Abstand zwischen Linse und Papier entspricht etwa der Brennweite.
(8.9.2009)
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