Ultraschall Entfernungsmesser

Ultraschall Entfernungsmesser. By Holger Riess, 8 December, 2017 05:40:22.

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Zielfernrohre mit zielachsparalleler Libelle (Wasserwaage) werden zum Nivelliergerät. Optisch-mechanische Tachymeter zeigen eine veränderliche Kurve im Absehen, welche an einer Messlatte die gleichzeitige Entfernungs- und Höhen-Ablesung ermöglicht. Dazu dienen auch Reichenbachsche Distanzfäden.

Die optische Abstandsmessung bietet viele verschiedene Verfahren, die im Bereich bis ein Mikrometer und sogar deutlich darunter praktikabel sind. Das Phasenschiebeverfahren ermöglicht Abstandsmessungen bis zu einem Hundertstel der Lichtwellenlänge und wird in Interferometern oder Weißlichtinterferometern eingesetzt.

Die Laufzeitmessung beruht darauf, dass sich elektromagnetische und akustische Wellen mit endlicher, bekannter Geschwindigkeit ausbreiten. Sendet man ein Signal zu einem Messobjekt, von dem es reflektiert wird, und misst die Zeit, die es für den Hin- und Rückweg benötigt, so kann man aus der Laufzeit Δt{\displaystyle \Delta t} und der Ausbreitungsgeschwindigkeit c{\displaystyle c} des Signals, das ist die Gruppengeschwindigkeit der Welle, die Objektentfernung r{\displaystyle r} berechnen:

Atome und Elementarteilchen füllen den Raum unterhalb von einem Nanometer (10−9 Meter). Die Größe von Atomen und Elementarteilchen bestimmen die Physiker mit Hilfe von Streuexperimenten oder ausgefeilten Instrumenten wie Rasterkraftmikroskopen. Geht es aber um kleine Längenänderungen, auch bei sehr großen Referenzstrecken, so lassen sich die Methoden der Interferometrie so weit verfeinern, wie es beim GEO600-Experiment geschehen ist, das mit einer Ungenauigkeit von nur 6 · 10−19 Metern bei einer Referenzstrecke von 600 Metern zu den genauesten Messinstrumenten der Welt gehört.

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