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Das Prinzip der Nonius-Skala:

Der Nonius ist eine bewegliche Längenskala, welche dazu verwendet wird eine Strecke genauer zu messen, als dies mit einem einfachen Lineal möglich wäre. Sein wohl bekanntesten Einsatzort hat der Nonius in Messschiebern, wo er für eine hohe Ablesgenauigkeit sorgt und so die Bestimmung bis auf hundertstel Millimeter ermöglicht.

vernier-caliper-452987_1920Diese Vorgehensweise zur Ermittlung von Strecken wurde 1631 von dem französischen Mathematiker Pierre Vernier erfrunden, indem er sich zu Nutze gemacht hat, dass es für das menschliche Auge schwierig ist extrem kleine Versätze auszumachen, bzw richtig zu quantifizieren.

Was sich dagegen sehr gut beurteilen lässt, ist die Frage ob ein Strich der einen Skala exakt mit dem Strich der anderen Skala übereinstimmt. Genau dieser Fakt erleichtert das Messen ungemein und macht solch genauen Messungen überhaupt erst möglich.

Der Mensch ist nicht mehr gezwungen eine quantitative Abschätzung vorzunehmen, um wie viel Zehntel oder Hundertstel Millimeter es sich handelt, sondern er muss lediglich eine nominale (d.h. Ja oder Nein) Entscheidung treffen und kann somit sehr präzise Ergebnisse erzielen.

Dieses einfache, aber geniale Prinzip macht man sich unter anderem auch bei Kreuztischen von Mikroskopen zu Nutze, da es bei der Justierung der Probe auf winzige Verschiebungen ankommt und somit ein einfaches Lineal nicht ausreichen würde. Durch die extremen Vergrößerungen kann das Verschieben des Objektträgers um nur einen Millimeter dazu führen, dass das Objekt aus dem Sichtfeld des Betrachters verschwindet.

Das Ablesen anhand eines Messschiebers:

Das ganze Nonius-Prinzip wird in diesem Video anschaulich verdeutlicht:

Das Messen mit Hilfe eines Messschiebers ist gar nicht mal so schwierig und soll anhand einer Schraube demonstriert werden. Zuerst stellt man den Messschieber so ein, dass die beiden Messinstrumente die Schraube genau umschließen. Dabei sollte man den Messschieber mit nicht zu viel Druck zusammen schieben.

Dann schaut man sich zuerst den Nullpunkt auf der beweglichen Skala an und beurteilt ob er mit einem Strich auf der Vergleichsskala übereinstimmt. Tut er das, so ist der Außendurchmesser der Schraube exakt dieser Wert. Stimmt der Nullpunkt nicht exakt mit einem Wert überein, so muss man den Strich auf der beweglichen Skala suchen, welcher exakt mit einem Strich auf der festen Skala übereinstimmt. Hat man diesen gefunden, so gibt dieser die Nachkommastellen des Radius an.