光波干涉法与平晶的应用
_、光波干涉法
平时观察肥皂泡沫或水面上的油膜时,可看到薄膜表面有许多美 丽的彩条纹。当把光学平晶接触被测平面并形成一个很小的楔角时, 也能通过平晶在被测表面与平晶的研合面上看到彩(或黑白)的条 纹,这就是光波干涉现象。光波干涉的原理简单地说,就是当两束光 波到达某些点时,若波峰与波峰、波谷与波谷相遇时(见图1—1), 则会因重叠使振幅加强,产生亮带;且当到达另外一些点时,若波峰 与波谷相遇(见图1 — 2)则会使振幅抵消或减弱,产生暗带。这种 明亮、暗淡相见的条纹即是光波干涉带。
观测干涉带的形状和条数,可检定出被测表面的不平度和两平面
间的不平行度。例如,对量块与平板工作面不平度和千分尺两测量面 间的不平行度的检定。这种利用光波干涉原理进行测量的方法,称为 光波干涉法。
光波干涉法可用平面平晶、平行平晶、等厚平面干涉仪、等倾平 面干涉仪和激光平面干涉仪等多种量仪来测量被测平面的不平度和 不平行度误差。由于采用平晶法可直接观测,操作简便、测量精确度 高且经济可靠,所以被广泛地应用。
二.平晶的种类及其应用
平晶采用光学均匀性好的派利克斯玻璃、水晶玻璃和折光系数为 1.516的光学玻璃制成。它的形状为正圆柱体,其中有一个端面或两 个端面均为工作面。平晶按其用途可分为平面平晶和平行平晶。
(一)平面平晶
平面平晶的规格如表所列。 单位:mm
直径 | 4)60 | 二级建造师挂靠协议4)80 | 4>100 | 4)150 | 4)200 和 4)300 |
厚度 | 20 | 25 | 25 | 25 | 30以上 |
平面平晶的精度等级分1级和清朝八旗2级两种。文件隐藏
平面平晶分上平晶和下平晶。上平晶只有一个工作面,其上有倾 斜10° ~12°的截平面并有两条相互垂直的刻线。下平晶有一个或两 个工作面(这两个工作面间的平行性要求不严格)。
平面平晶可以检查量块及某些量具定位面与测量面的不平度、量 块的研合性和用比较法测量量块的中心长度;也可作为标准平面使用。
(二)平行平晶
平行平晶具有两个平行性要求很高的工作面,主要用来测量两内 平面间的不平行度。
我国生产的检定千分尺的专用平行平晶的系列,每组的四块平行 平晶的尺寸尾数相差0.12~0.13mm,这是考虑千分尺测微螺杆的螺距 t=0.5mm,在整圆周角位移转变为直线位移的行程中,将0.5mm均分 三段四点检定(即器=0.125mm),使每一检定位置的相位相差90°。 根据检定的千分尺量限,四个系列的平行平晶分别来检定0~25、 25~50、50~75和75~100mm四个规格的外径千分尺。
三、平晶的应用
根据等厚干涉原理,在同一条干涉带上,被测表面到平晶表面的 距离是相等的,明暗干涉条带的排列形状实际上就是被测表面的等高 线图。
若干涉条纹是直的而且间距相等,表明被测表面是平直的,但与 平晶表面不平行(见图2),当清除空气楔后,干涉条纹消失,表示 平晶工作面紧贴于该表面上。
小满诗句若干涉条纹是弯曲的,表明被测表面不平,干涉条纹的弯曲程度 表示了该表面不平度的大小。判断被测表面是凸形还是凹形的方法是: 当接触线在干涉条纹所形成的弯曲弧线里边时,则表明该表面是凸形 的(见图3);倘若在外边,则表明该表面为凹形的(见图4)。
若干涉条纹呈椭圆排列,表明被测表面是桶形的。若干涉条纹呈 圆形,表明被测表面是球形的。当检测光整的球面时,如在单光照
射下,呈现出的等厚干涉条纹将是一组同心圆环(见图5)。
射下,呈现出的等厚干涉条纹将是一组同心圆环(见图5)。
图3中。a表示干涉条纹的宽度,它是两条相同条带中心点所表 示的两点之间的高度差,等于所用光束波长的一半。b表示干涉条纹 的弯曲量,它是以b相当于干涉条纹宽度远程教育工作总结a的几分之几或几倍来表示 的,通常把干涉条纹的弯曲量称为若干条光干涉带。在白光下(自然 光),一条光干涉带约等于0.3微米。
为了检定被测表面的平面性如何,可通过观测光干涉带的弯曲程
度,根据来确定其数值。图4手机文件夹加密示例,表明被测表面是凸形的,其 a 2
不平度的误差大小为:
h=-X-=0.5X0.3^0.15 (微米)
a 2
既被测表面正赛A——A直线出凸出半条干涉带。
版权声明:本站内容均来自互联网,仅供演示用,请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系QQ:729038198,我们将在24小时内删除。
发表评论