Оптический производстенный контроль - Малакара Д.
Скачать (прямая ссылка):
Для регистрации интерференционной картины за пластиной R2 помещают фотообъектив, создающий изоб >а:кение поверхности зеркала на фотопленке. Каждая точка пленки получает свет от точки S' и от сопряженной точки поверхности зеркала. Интенсивность света на пленке в этом случае дает информацию об аберрации зеркала в сопряженной точке.
Лучи, напрямую прошедшие через пластггы R1 и R2, образуют яркое пятно, расположенное в точке S' и достаточно трудное для визуального наблюдения. Свет, рассеянный на пластинах Ri и R2, создает слабый фон и уменьшает контрастность интерференционных полос. Размеры источника S должны быть такими, чтобы с-го изображение располагалось в пределах интерференционной полосы. Еслп полосы в какой-то области зеркала имеют достаточную ширину (это означает, что данный участок поверхности свободен от погрешности), изображение S' источника должно располагаться именно здесь.
Небольшое смещение одной из рассеивающих пластин в собственной плоскости относительно изображения другой приводит к по-
68 Рис. 3.2. Принцип использования интерферометра Берча для исследования линч:
1 — контролируемая линза
явлению ряда параллельных интерференционных полос, прямолинейность которых нарушается при наличии дефектов у зеркала.
Скотт [25] использовал такой интерферометр для исследования 91,5-сантиметрового параболлоида с //4 и 35-сантиметрового вторичного зеркала телескопа системы Грегори. В указанной статье им описаны результаты исследований н проведенные модификации оригинальной конструкции Берча.
IIa рис. 3.2 показана принципиальная схема контроля собирающей линзы.
Интерферометр Берча весьма чувствителен к вибрациям в виде наклонов вокруг нормали к липни зрения или смещений, перпендикулярных к ней. Для устранения этого недостатка Шумахер п Мерти [26] модифицировали его, заменив вторую рассеивающую пластину плоским зеркалом так, чтобы изображение первой рассеивающей пластины совмещалось с ней самой. Такое устройство обеспечивает удвоенную чувствительность определения аберраций четных порядков, но не может обнаружить нечетные аберрации. Очевидным преимуществом интерферометра является необходимость изготовления только одной рассеивающей пластины.
Другая модификация интерферометра, осуществленная Мерти [16] заключается в замене обеих рассеивающих пластин двумя небольшими зональными пластинами Френеля.
3.3. ДВУЛУЧЕПРЕЛОМЛЯЮЩИЙ СВЕТОДЕЛИТЕЛЬ
Существует важная разновидность интерферометров, в которых в качестве светоделителя использован двулучепреломляющин кристалл. Приборы такого типа называются поляризационными интерферометрами [9], Рассмотрим в этом разделе три основных типа таких светоделителей.
3.3.1. Полярископ Савара
Полярископ Савара состоит из двух одинаковых одноосных кристаллических пластин с оптпческой осью, расположенной под углом 45° к нормали (рис. 3.3). Главные сечения (плоскость, образованная оптической осью и нормалью к пластине) обеих пластин пересекаются друг с другом. Оптическая ось первой пластины лежит в плоскости рисунка, а второй — образует с ней угол 45°. Дву-
69 сторонняя штриховая стрелка соответствует проекции оптической оси на эту плоскость. Падающий луч разделяется первой пластиной на два луча — обыкновенный О и необыкновенный /;. Так как пластины повернуты на 90° относительно друг друга, обыкновенный луч первой пластины становится необыкновенным для второй, и наоборот. Луч OE не лежит в плоскости рисунка, хотя он и выходит параллельно лучу EO. Штриховая линия представляет собой проекцию его пути на эту плоскость. Боковые смещения между двумя лучами, каждый из которых образован одной из двух пластин, равны и направлены перпендикулярно. Общее смещение между лучами EO и OE, выходящими из полярископа Савара толщиной 2t, определяется выражением
* = (ЗЛ)
nI + nO
где п0 и пе — показатели преломления для обыкновенного и необыкновенного лучей. Полярископ толщиной 1 см обеспечивает боковое смещение 80 мкм и 1,5 мм, если он изготовлен из кварца и из кальцита соответственно. Если падающий луч на рис. 3.3 отклоняется от нормали к пластине, два выходящих луча остаются параллельными первоначальному направлению и их взаимное смещение практически не изменяется.
Вышедшие параллельные лучи интерферируют в дальней зоне (пли в задней фокальной плоскости собирающей линзы). Получаемая интерференционная картина подобна той, которая возникает в эксперименте Янга с двумя взаимно когерентными источниками, разнесенными на расстояние d. Для малых углов падения интерференционные полосы представляют собой равноотстоящие прямые линии, перпендикулярные к направлению смещения (распространения). Угловое расстояние между ними определяется как
угловое расстояние = Х/<і. (3.2)
Интерференционные полосы нулевого порядка соответствуют нормальному падению и лежат в центре поля зрения. При использовании полярископа Савара толщиной 1 см и линзы с фокусным расстоянием 10 см расстояние между интерференционными полосами в желтом свете соответствует 2 мм для кварца и 0,1 мм для кальцита.
