Изготовление и контроль оптических деталей - Ефремов А.А.
Скачать (прямая ссылка):
76
Двойное лучепреломление измеряют на полярископе ПКС-56, оптическая схема которого состоит из лампы накаливания 1 и матового стекла 2 (рис. 6.10). Между поляризатором 3 и анализатором 6 находится образец испытуемого стекла 4 и компенсационная пластинка 5. Для наблюдения в монохроматическом свете используют зеленый светофильтр 7. Поляризатором и анализатором могут служить поляризационные призмы, поляроиды и зеркала из черного стекла, поставленные под углом полной поляризации. Компенсатор разности хода представляет собой слюдяную пластинку с разностью хода между обыкновенными и необыкновенными лучами Я/4 при Я=550 нм. Поверхности испытуемого стекла 4 должны быть шлифованными или полированными. Шлифованные поверхности перед измерением смачивают иммерсионной жидкостью* показатель преломления которой не должен отличаться от показателя преломления стекла более чем на 0,02 для Я=589,3 нм.
Сущность измерения двойного лучепреломления основана на использовании свойств поляризованного света. Лучи, выходящие из поляризатора, линейно поляризуются. При прохождении этих лучей через стекло с поляризующими свойствами каждый из них распадается на два луча — обыкновенный и необыкновенный. Плоскости колебаний электрических векторов этих лучей взаимно перпендикулярны. Свойства обоих лучей по выходе из стекла, за исключением направления поляризации, ничем друг от друга не отличаются, поэтому «необыкновенным» называют только луч, идущий внутри стекла или другого материала, имеющего двойное лучепреломление. Оба луча в стекле распространяются с разной скоростью, образуя некоторую разность хода. Попадая в анализатор, взаимно перпендикулярные колебания лучей приводятся в одну плоскость, где интерферируют между собой и создают цветную картину полос или просветленное поле.
До начала измерений плоскости поляризации анализатора и поляризатора перпендикулярны. Для этого вращают анализатор и устанавливают его «на темноту», что соответствует нулевому отсчету по лимбу анализатора. В пучок лучей вводят образец стекла, причем если последний обладает двойным лучепреломлением, то при наблюдении в анализатор в середине и по краям образца видны области просветления, разделенные двумя темными полосами.
Поворачивают анализатор до тех пор, пока обе темные полосы не переместятся в середину образца и не сольются в одну. По лимбу отсчитывают угол поворота анализатора. Указанную методику испытаний применяют, если разность хода в образце меньше 100 нм.
Если разность хода находится в пределах от 100 до 540 нм,
Рис. 6.10. Схема контроля двойного лу-чепреломления
77
то с помощью зеленого светофильтра устраняют цветовой тон в середине образца, мешающий установке анализатора на минимум освещенности.
Если разность хода больше 540 нм, то при наблюдении без светофильтра видны ряд цветных полос и две ахроматические полосы, черные или серые. В этом случае поворот анализатора меняет окраску середины образца, но не дает полного затемнения. В ход лучей необходимо ввести светофильтр, тогда поворот анализатора приведет к перемещению полос. Отсчитывают угол поворота анализатора, соответствующий максимальному потемнению в середине образца, а затем, установив анализатор на 0° и заметив без фильтра положение ахроматической полосы, вновь вводят фильтр и подсчитывают число темных полос N, расположенных между ахроматической полосой и серединой образца.
По результатам измерений вычисляют разность хода по формуле 6=3(180Л/+'0')//, где Ф — угол поворота анализатора в градусах; N — число темных полос; I — толщина образца, см.
6.5. Бессвильность
Бессвильность стекла определяют на проекционной установке (рис. 6.11). Источником света 1 служит газоразрядная лампа высокого и сверхвысокого давления, например, типа СВДШ-250. Изображение дуги лампы с помощью конденсора 2 проецируется
на отверстие диафрагмы 3^ Светофильтр 4 служит для уменьшения освещенности экрана при визуальном наблюдении. В качестве экрана 6 используют чертежную бумагу, покрытую порошком мела. Параметры проекционной установки назначают в зависимости от требуемой категории бессвильности просматриваемого стекла. Исследуемый образец стекла 5 должен иметь полированные грани. Стекло любой формы со шлифованными поверхностями и поверхностями раскола просматривают с применением иммерсионной жидкости.
Измерения проводят в затемненном помещении. Образец стекла помещают полированными гранями перпендикулярно оси пучка. Если в стекле есть свили, то на экране появится теневая картина, состоящая из ряда темных и светлых полос. Чтобы отличить свили от царапин, нужно повернуть образец на некоторый угол, тогда тени царапин на экране будут перемещаться вместе с изображением поверхности образца. Категорию стекла определяют по размерам свилей и их числу. Класс стекла по бессвильности устанавливают числом направлений просмотра образца стекла.
Рис. 6.11 Схема контроля бессвильности
78
6.6. Пузырность
Метод определения пузырности оптического бесцветного стекла заключается в просмотре его на темном фоне при направленном боковом освещении, тогда пузыри вследствие рассеяния ими света будут хорошо видны. Оптическое цветное стекло просматривают в проходящем свете, при этом изображение пузырей проецируется на экран или сетчатку глаза.
