Интерферометры - Захарьевский А.Н.
Скачать (прямая ссылка):
6. Установка, изображенная на фиг. 71, может быть применена также для измерения углов точных стеклянных клиньев [46] и [63].
Стеклянный клин устанавливается на каретку прибора вместо пары стекол QhP. Перед измерениями необходимо ориентировать ребро клина перпендикулярно к ходу каретки. Для этого желательно иметь на каретке поворотный столик с отсчетом углов. Вначале ориентируют клин так, чтобы при передвижении каретки интерференционные полосы совершенно не смещались с перекрестия нитей микроскопа, т. е. устанавливают ребро клина параллельно ходу каретки. После этого поворачивают столик на 90° и приступают к измерениям.
Измерения состоят в счете полос, проходящих в поле зрения микроскопа, и в отсчетах барабана T после установки перекрестия
104 микроскопа на некоторые из полос. Допустим, что на длине Ь (фиг. 74) сосчитано т полос, тогда
2/гіП=АД; 2/г2«=А2Х,
где Ai и A2 — неизвестные номера полос. Разность (A2—A1) известна.
поэтому
2 п
С другой стороны, угол клина равен a = h%~ 1 • Следовательно.
Ъ
а= _ ^82) Inb
Для расчета по этой формуле угла а необходимо знать пока-затель преломления п с той же относительной точностью —, с какой
желают определить угол а. Погрешность Д/г=1 • IO"4 обычно бывает допустима. Погрешность Да, зависящая от ошибок установки на середины интерференционных полос в двух крайних положениях, в худшем случае равна
Дв=AVt^x=Mx.
2пЪ 2пЬ
При 6 = 10 жж; я= 1,5; X =
= 0,00055 ЛШ имеем Фиг- 74 • К измерению углов стек-
лянных клиньев по полосам равной толщины.
11 л в
I— ' ^ ^ ^ W &
Д Г о,2-0,00055 . 206.000 Г 0,д
L зо
Такая точность весьма высока. Поэтому применение интерференционного метода для очень точных измерений может оказаться выгодным. Однако в реальных клиньях дело осложняется тем, что полосы бывают слегка искривлены вследствие остаточной сферичности поверхностей и неоднородности стекла. В этом случае переход от интерференционной картины к рабочим характеристикам клина, которые определяют его пригодность в приборе, например, к углу отклонения, становится затруднителен и ненадежен. Подобные соображения заставляют относиться к данному методу с известной осторожностью.
§ 8. Испытание плоскопараллельных пластинок по кольцам равного наклона
1. Схема для получения колец равного наклона была приведена выше на фиг. 65. В этой схеме зрачок Li ограничивает небольшой действующий участок пластинки. Если передвигать пластинку в её плоскости и приводить в точку Li различные части пластинки, то при переходе к более тонкому месту порядок интерференции убывает, кольца стягиваются к центру и исчезают в нем одно за другим. Наоборот, при переходе к более толстым местам пластинки диаметры колец увеличиваются и из центра интерференционной картины по-
105 •степенно выходят все новые и новые кольца. С каждым исчезновением или появлением нового кольца толщина пластинки изменяется на величину
л і. 0,55 _ , о
дA =— = -!— = 0,18 мк.
2 п 3
Таким образом, по наблюдению колец равного наклона можно определить неравномерность толщины пластинки.
Плоскопараллельные пластинки применяются в различных измерительных приборах — астрономических, геодезических и военных (дальномеры) и бывают двух видов. Пластинки 1-го вида (фиг. 75,А) служат в качестве зеркал. При этом требуется, чтобы лучи Sj и S'2, отраженные от двух поверхностей пластинки, были параллельны Друг другу. Пластинки 2-го вида (фиг. 75,5) работают в проходящем свете и от них требуется, чтобы выходящий луч S' был параллелен
падающему лучу. Допуски на постоянство толщины пластинки иногда бывают чрезвычайно строгими и выражаются в сотых долях микрона. Применение механических средств измерения в таких случаях становится невозможным.
При производстве пластинок вначале достигается грубая параллельность сторон (Aft= =+1 мк), которая контролируется хотя бы оптиметром. Затем производится точная доводка илоскопараллельности при периодической поверке интерференционным методом. Поэтому интерферометр для испытания пластинок относится более к числу цеховых, чем лабораторных приборов. Он должен давать возможность испытывать пластинки с той грубой кли-новидностью, которую они имеют перед доводкой.
Метод полос равной толщины, описанный в предыдущем параграфе, и метод колец равного наклона имеют одинаковую точность. Преимущество второго метода заключается прежде всего в том, что он дает не только величину, но и знак изменения толщины, т. е. дает возможность указать наиболее толстый край клиновидной пластинки. По наблюдению полос равной толщины этого сделать нельзя. Когда клиновидность становится столь малой,
что колебания толщины пластинки меньше —, то при полосах
2 п
равной толщины (например, при осуществлении схемы фиг. 58) клиновидность выражается только в неравномерной освещенности пластинки. Кольца же равного наклона наблюдаются и в строго плоскопараллельных пластинках. Эти преимущества и определяют ценность данного метода для испытания пластинок.
2. Схема прибора представлена на фиг. 76*. В нижней части
