Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Захарьевский А.Н. -> "Интерферометры" -> 36

Интерферометры - Захарьевский А.Н.

Захарьевский А.Н. Интерферометры — Оборонная промышленность, 1952. — 296 c.
Скачать (прямая ссылка): interferomenti1952.djvu
Предыдущая << 1 .. 30 31 32 33 34 35 < 36 > 37 38 39 40 41 42 .. 103 >> Следующая


пользуются ртутной лампой H (Х=5461 А). Диафрагма L и вспомогательная линза О дают телецентрический пучок лучей. К микроскопу прикреплен иллюминатор /¦— тонкая стеклянная пластинка (покровное стекло), которая отражает свет по нормали к пластинке Р. После отражения от поверхностей воздушного слоя интерферирующие лучи проходят сквозь пластинку иллюминатора J в от-счетный микроскоп М, сфокусированный на сферическую поверх-

ность линзы. Передвигая каретку со стеклами с помощью винта Т, приводят на перекрестие микроскопа различные кольца и измеряют их диаметр. Вид поля зрения микроскопа представлен на фиг. 71,Б.

При регулировании направления пучка лучей можно пользоваться различными средствами. Грубую регулировку можно выполнить наклонами пластинки J. Более точная регулировка может быть произведена поперечными перемещениями объектива О или диафрагмы L. Для контроля можно рекомендовать автоколлимационную схему, представленную на фиг. 72. Наблюдатель А через окуляр D рассматривает отверстие диафрагмы L сквозь прозрачную пластинку С. Отверстие L освещается от небольшой лампочки В. При нормальном падении лучей на пластинку P в плоскости L получается автоколлимационное изображение отверстия, которое совпадает с самим отверстием. Такой метод контроля применяется и в других интерферометрах. Для большей точности в диафрагме L может иметься перекрестие нитей, которое и совмещается со своим автоколлимационным изображением. Чтобы получить более яркое изображение, можно посеребрить небольшой участок пластинки Pt не используемый при основных измерениях.

При наложении стекол друг на друга в точке контакта происходит заметная деформация поверхностей. Поэтому диаметры колец

о

Фиг. 72. Автоколлимационное устройство для регулировки интерферометра.

102 вблизи точки контакта не соответствуют приведенной выше формуле (80). Однако разность диаметров колец, начиная с некоторого кольца от центра, дает возможность вычислить радиус линзы. Пусть ?i-oe кольцо имеет радиус п (фиг. 73) и k2-oe кольцо — радиус г2. Согласно формуле (80) имеем

Г? = W; ^=W,

r\-r\ = R{k2-Ih)^,

откуда

R-

ГХ - г.

(h - h)i

Эта формула указывает, что номера колец k\ и k2 могут оставаться неизвестными. Для расчета радиуса R необходимо знать лишь количество сосчитанных колец (k2—ki). Счет можно начинать с произвольного кольца At.

Вблизи центра интерференционной картины ширина колец изменяется очень резко и распределение освещенности в кольцах получается несимметричное. Установка нити отсчетного микроскопа на кольца, близкие к центру, считается поэтому не очень надежной. Счет колец начинают примерно с Ai = = 4, 5, 6.

Пластинка P должна быть строго плоская. Отступления от плоскости на нижней поверхности пластинки, соприкасающейся с линзой, войдут как систематические погрешности измерений в величину стрелки h. Пластинка P должна быть помещена сверху линзы. При обратном расположении, когда линза Q находится вверху, интерференционные кольца наблюдаются сквозь эту линзу (дополнительная оптическая система!) и измеренные диаметры колец могут отличаться от истинных.

На фиг. 71,В показана схема измерения радиуса кривизны вогнутой линзы. По существу этот случай ничем не отличается от предыдущего и интерференционная картина имеет такой же вид. Воздушный промежуток в центре линзы здесь может оказаться довольно большим, причем необходимо будет строже следить за тем, чтобы пучок лучей был направлен по нормали к плоскости Р.

4. Погрешность метода зависит от погрешности установки перекрестия нитей на середину интерференционной полосы. Примем эту погрешность равной 0,1 ширины полосы, т. е. Aki=^k2=OtI- Этому значению соответствует следующая погрешность измерения стрелки h:

Фиг. 73. К расчету радиусов кривизны при измерениях по кольцам Ньютона.

103 AA = Aj д/е^О.З-ОД ж/с=0,03 ж/с,

в то время как для механического сферометра мы имели А/г?^1 ж/с.

A R

Относительная ошибка измерения радиуса зависит от Aki и Д&2 и находится путем дифференцирования формулы (81)

(IR __ d (/г2 — kj) R ~ h~kx

В худшем случае получается

AR Aft1+А/г2 _ 0.2 . R Ii2-U1 k2 — '

если взять 200 колец [{k2—Jfe1) = 200], то

— = 0,001 или 0,1%. R

Имеют значение также и ошибки в измерении T1 и г2, зависящие от точности микрометренного винта T; здесь они не рассматриваются.

5. Интересно отметить, что центрировка линзы относительно оси микроскопа не имеет существенного значения. Если центрировка выполнена строго, то при движении каретки перекрестие микроскопа перемещается вдоль линии аа (фиг. 73); при этом будут измерены истинные диаметры колец 2rt и 2г2. Если линэа нецентри-рована, то перекрестие перемещается вдоль линии а'а' и измеренные величины диаметров будут равны cIr1' и 2г2. Однако нетрудно убедиться, что r'l — r'\=r\—г\ и, следовательно, радиус линзы R, вычисленный по (81), будет иметь прежнее значение.

Метод колец Ньютона может быть применен для определения профилей несферических поверхностей. Если плоская пластинка наложена на поверхность вращения таким образом, что точка контакта находится в вершине несферической поверхности, то наблюдается система круглых интерференционных колец. После измерения радиусов нескольких интерференционных колец можно построить профиль испытуемой поверхности.
Предыдущая << 1 .. 30 31 32 33 34 35 < 36 > 37 38 39 40 41 42 .. 103 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed