Интерферометры - Захарьевский А.Н.
Скачать (прямая ссылка):
95 ном фокусном расстоянии от объектива O1. Её изображение L' получается в масштабе 1:1.
Бели интерференционные полосы рассматриваются в фокальной плоскости F трубы Т, то оба поля B1 и B2 находятся в фокальной плоскости объектива Oi. Перенесем плоскость установки в положение В — на расстояние х' от главного фокуса трубы Т. Изображение этой плоскости будет находиться на расстоянии х от переднего фо-
/2
куса объектива трубы Т, причем х=—На таком же расстоянии х будут находиться изображения диафрагм Bf1 и Br2 от передних ф'о-
?
1
В — -
T
F <?2 %
II ? \
II V \
в. в, о. /
* п ъ W */
2h п
Tf T'
ч 'г
'M I
т-"Г
-Jrfc
2 5
Фиг. 67. Глубина интерференции при кольцах равного наклона.
кусов объективов труб T1 и Tr2. Далее можно было бы построить изображения полей, даваемые объективом O1 в положениях B1 и B2, и применить формулу (60) к системе L, B1 и B2. Но при этом придется ввести фокусное расстояние объектива Oi, что усложнит расчет. Проще спроектировать диафрагму L в положение L' и производить расчеты относительно системы L', T1 и T2.
Изображения полей Br1 и Br2 находятся от диафрагмы L' на весьма большом расстоянии х, причем можно пренебречь небольшими расстояниями от L' до передних фокусов объективов T1 и T2. Поэтому в формуле (65) можно положить q=x. Расстояние с между полями равно продольному сдвигу труб T1 и Т'2, т. е.
V ——- .
п
По формуле (65) получаем
д — iL Сп=—— — r2^LJL
~ Iqi 2x1 п - /4 п '
96 Заменив согласно формуле (67) Д на X, мы получаем следующие пределы, ограничивающие область интерференции;
При /2=100 мм; г=Б мм; Х=0,00055 мм; га= 1,5; A=IO мм имеем
Таким образом, глубина области интерференции довольно велика. 16. В заключение этого параграфа остановимся на вопросе о локализации полос в пластинках. Допустим, что для получения полос
Фиг. 68. Локализация полос равной толщины в воздушном клине.
равной толщины клиновидный воздушный слой освещается телецентрическим пучком лучей (фиг. 68,Л), падающих на пластинку под углом і. Чтобы разыскать поверхность локализации, необходимо найти точки пересечения пар лучей, происшедших из одного первичного луча. Первичный луч, падающий в точке А под углом і, дает два луча AB и ЕВ, которые лежат в плоскости чертежа и сходятся под углом 20. Целью дальнейших выкладок является разыскание угла <р, составляемого линией CB с поверхностью АС.
Опустим из точки В на AC перпендикуляр BD и введем обозначения AC=b; AD = bx; DC=b2; АЕ=р. Из точки А опустим перпендикуляр AF на второй луч EF и введем обозначение AF=q. Толщину Слоя в точке А обозначим через А. При малых углах 0 имеем
q =р sin 2і,
7 А. Н. 3«харьевский
97 Последовательные подстановки дают
^1 = AB sini = Ъ sin2 і,
b2 = b — b1 = bcos2i.
Отсюда
, _BD _ 6 sin і cos і _, .
b cos= і ~ Sl'
b sin і cos і
b cos51
T. e.
Таким образом угол tp не зависит от места падения луча, т. е. от расстояния CA, и не зависит от угла клина 6. Для любого угла 9 поверхность локализации есть плоскость, перпендикулярная к отра-
Фиг. 69. Локализация полос равного наклона в воздушном клине.
женному пучку, т. е. ВС_]_АВ. При нормальном падении (і—О) плоскость локализации совпадает с плоскостью пластинки, а при скользящем пучке (г=90°) эта плоскость перпендикулярна к плоскости пластинки. Такой результат очень благоприятен, например, для фотографирования полос. Фотографирование может производиться так же, как и фотографирование обычного плоского объекта, перпендикулярного к оси фотоаппарата. Аппарат надо сфокусировать на плоскость ВС.
В толстых пластинках с малым углом б ребро С расположено далеко вне пределов пластинки. Поэтому точка В находится практически на бесконечно большом расстоянии от пластинки.
Полосы равного наклона в воздушном слое получаются при осуществлении схемы фиг. 69. Для разыскания поверхности локализации
M
98 следует найти геометрическое место точек пересечения различных пар интерферирующих лучей. В строго плоскопараллельной пластинке каждый падающий луч дает пару параллельных лучей, пересекающихся в бесконечности. Поэтому интерференционная картина в такой пластинке локализована в бесконечности. В клиновидной пластинке пересечение отраженных лучей получается лишь в том случае, когда первичный (падающий) луч лежит в плоскости главного сечения клина. Мы ограничимся рассмотрением только этого случая.
Точки Li и L2 являются выходными зрачками, и расстояние между ними равно удвоенной толщине пластинки LiL2=Vh. Ребро клина расположено в точке М, перпендикулярно к плоскости чертежа. Угол клина равен 6.
В правой части фиг. 69 падающие лучи не показаны. Точки Li и L2 являются вершинами конусов отраженных лучей. Каждый первичный луч, падающий в плоскости главного сечения, дает два отраженных луча, которые лежат в плоскости чертежа и составляют друг с другом всегда один и тот же угол 2 6, равный удвоенному углу клина. Поэтому интерференционные полосы локализованы на окружности, проходящей через точки Li и L2. Ребро клина M также лежит на этой окружности, так как угол L1ML2=20, Точкой С отмечен центр окружности. Радиус окружности локализации тем больше, чем больше толщина пластинки и чем меньше угол клина. Радиус этой окружности равен
