Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Захарьевский А.Н. -> "Интерферометры" -> 67

Интерферометры - Захарьевский А.Н.

Захарьевский А.Н. Интерферометры — Оборонная промышленность, 1952. — 296 c.
Скачать (прямая ссылка): interferomenti1952.djvu
Предыдущая << 1 .. 61 62 63 64 65 66 < 67 > 68 69 70 71 72 73 .. 103 >> Следующая


Технический интерференционный метод настолько прост и надежен, что им пользуются как в поверочных лабораториях, так и в цехах — при изготовлении и доводке плиток.

186. § 21. Интерференц-компараторы

1. Интерференц-компараторами называются приборы, с помощью которых длины концевых мер сравнивается (компарируются) с длиной волны света [13], [61], [62]., Идея метода заключается в следующем. Испытуемая плитка E притирается к пластинке P1 (фиг. 139) и над ними устанавливается плоское стекло P2. На сгекле P2 имеется перекрестие, центр которого расположен над серединой плитки. Построенная таким образом схема освещается сверху монохроматическим светом, причем получаются две системы полос равной толщины — одна на поверхности плитки и вторая — на свободных частях пластинки Pi. Обозначим порядок интерференции на поверхности плитки через (M1jTm1) и на свободных частях пластинки P1 через (М2+т2), где M1 и M2 — целые числа, Ui1 и, т2 — дробные части. Если в центре координат номера полос равны (M1-iTtni) и (М2-\~т2), то в срединной длине плитки содержится следующее число полуволн:

(N+k) = (М2+т2) - (M1jTfn1),

где N — целое число и k — дробная часть.

2. Непосредственное сосчитывание полос, число которых даже для плиток среднего размера измеряется десятками тысяч, весьма затруднительно. Поэтому номер интерференционной полосы определяется косвенным путем по так называемому «способу совпадения дробных частей». Способ этот основан на том, что дробные части полос k, определенные для нескольких длин волн X, находятся между собой в определенной зависимости, что и позволяет безошибочно определить номер полосы N.

Из предварительны;х механических измерений длина концевой меры известна с точностью +1-^2 мк, т. е. номер полосы N известен с точностью +4ч-8. Таким образом при определении номера полосы приходится делать выбор не более, чем из 16 возможных последовательных целых чисел.

Для определения дробной части необходимо знать направление, в котором номера полос возрастают. Для этого слегка надавливают сверху на пластинку P2, при надавливании расстояние между P1 и P2 сокращается и полосы1 сдвигаются в направлении возрастания номеров (отмечено стрелкой на фиг. 139). Для большей ясности полосы обеих систем оцифрованы на фигуре условными возрастающими номерами

рЛ

Фиг. 139. Идея метода сравнения длины концевой меры с длиной волны света.

187. Дробные части в центре координат на фиг. 139 следующие:

В воздушном слое d1: Wt1 = O; » » d2: /«2 = 0,4;

В длине плитки I: k = mz — mx = 0,4.

Такое определение дробных частей k производится для нескольких спектральных линий. Пусть для волн Xi, X2, Хз..., найдены дробные части k2, kz,... Взяв X1 в качестве основной длины волны,

мы можем приближенно положить, что N1=-, где І0 — приближен-

я

ная длина концевой меры, полученная из предварительных механических измерений. Изменяя этот номер на +1, 2, 3,...^ мы получим несколько одинаково вероятных значений N1. Дробная часть, которая определена из непосредственных измерений, всюду остается одинаковой и равной kx. Остановимся на каком-нибудь одном из этих значений.

Тогда длина концевой меры должна быть равна

I = Wi +k i)y-

Для другой длины волны X2 по-рядок интерференции будет равен /: . Произведя деление, мы найдем, что этот порядок состоит

из некоторого целого числа JV2 и дробной части к'2

Если при этом окажется, что найденная путем расчета дробь к 2 совпадает с дробью k2, полученной из эксперимента, то вероятность правильного выбора числа Ni значительно возрастает. Если же k \ и k2 не совпадают, то следует испытать другое значение JVi. Совпадение вычисленных и измеренных дробных частей для многих длин волн может случиться только при правильном выборе числа N1.

Следующий численный пример служит для иллюстрации этого метода. С кадмиевыми линиями Хі=6438,47; Хг=5085,82; Хз=4799,82; Х4=4678,16 были измерены следующие дробные части полос:

=0,8; ^2=0,0; ?3=0,9; ?4=0,8.

При предварительном измерении длины концевой меры найдено: /о=9,997+0,001 мм. Отсюда получается первоначальное приближен-11

ное значение N1=- =31054 +4. Прибавляя к этому номеру числа h

от—5 до,+ 5, получим путем расчета следующую таблицу (табл.9):

188. Табли ца 9

Я 6438,47 5085,82 4799,91 4678,16
N^k1 N2+k'2 N3+k'3 N4+k 4
—5 31049,8 39308,0 41649,4 42733,4
—4 31050,8 9,2 41650,7 4,8
-3 1,8 39310,5 2,1 6,2
-2 2,8 1,8 3,4 7,5
-1 3,8 3,0 4,8 8,9
0 4,8 4,3 6,1 42740,3
1 5,8 5,6 7,5 1,7
2 6,8 6,8 8,8 3,1
3 7,8 8,1 41660,1 4,4
4 8,8 9,4 1,5 5,8
5 31059,8 39320,6 41662,8 42747,2

Вычисленные дробные части k'2, kv k\ совпадают с измеренными дробными частями только в одном горизонтальном ряду этой таблицы и именно для AZri=31053. Поэтому точная длина испытуемой меры равна

81053.8- — =9996,95 мк

2

39313,0- -?- =9996,95 „

41654.9- =9996,99 »

42738,8- =9996,93 „

Среднее. . . =9996,95±0,02 мк

Здесь надо обратить внимание на то, что при расчете таблицы правильные значения дробных частей полос будут получены только в том случае, если погрешности чисел, выражающих длины волн, меньше последней значущей цифры. Таким образом даже при измерении сравнительно коротких (10 мм) концевых мер требуется
Предыдущая << 1 .. 61 62 63 64 65 66 < 67 > 68 69 70 71 72 73 .. 103 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed