ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы ДИФРАКЦИЯ СВЕТА Принцип Гюйгенса и его применения из "Оптика " Фабри—Перо, одной из отражающих поверхностей которого является поверхность исследуемой концевой меры, а толщина концевой меры определяет расстояние до второй отражающей поверхности (иногда вводятся еще дополнительные зеркала). Существуют разнообразные интерференционные компараторы этого рода, приспособленные для сравнения длин двух концевых мер или для абсолютного определения их. Компараторы такого рода, применяемые в лучших государственных метрологических лабораториях, позволяют определять меры до 100 мм с ошибкой от 0,010 до 0,005 мкм и меры до 1000 мм с ошибкой от 0,1 до 0,05 мкм. [c.146] Интерференционная методика позволяет наряду с точными измерениями расстояний определять также с большей точностью качество полированной поверхности. Чрезвычайно большая точность в изготовлении поверхностей зеркал, линз и призм является необходимым условием создания современных высокосортных оптических инструментов. В лучших оптических системах отклонение этих поверхностей от заданных не должно превышать десятых и даже сотых долей длины волны. Наиболее подходящими методами для испытания качества подобных поверхностей служат интерференционные методы, уже давно получившие широкое распространение в оптико-механической промышленности. [c.146] Обычно применение интерференционных методов основано на употреблении образцового эталона, сделанного с большой тщательностью. Накладывая со всеми необходимыми предосторожностями (устранение пылинок, выравнивание температуры) на заданную эталонную поверхность испытуемую (рис. 7.10), мы получаем между этими поверхностями тонкую воздушную прослойку, дающую в отраженном свете отчетливую интерференционную картину. По форме интерференционных полос и их ширине можно судить о недостатках изготовленной поверхности и видеть, какие участки отступают от заданной формы, в какую сторону (выпуклость или вогнутость), и приблизительно оценить величину отступлений. Если несовершенство испытуемой поверхности очень невелико, то интерференционные кольца будут широкими, а в отсутствие отступлений вся поверхность будет иметь равномерную окраску. [c.146] При проверке плоских поверхностей очень удобно сложить эталонную и испытуемую поверхности так, чтобы между ними осталась клинообразная воздушная прослойка с очень малым углом (для этого достаточно с одной стороны несколько прижать друг к другу сложенные поверхности). Полосы равной толщины между идеальными плоскостями должны иметь вид прямых, параллельных ребру клина. [c.146] ТО С ОДНОЙ, ТО С другой стороны), можно быстро исследовать качество поверхности по всем направлениям. [c.147] При очень тщательных исследованиях поверхности следует применять почти нормальные пучки и пользоваться монохроматическим светом, для того чтобы повысить резкость интерференционных картин. [c.147] Р — испытуемая пластинка Э — эталонная пластинка. Вверху — схематическое изображение интерференционной картины (линий равной толщины). [c.147] Существуют интерферометры (В. П. Линкик, Твайман), предназначенные для контроля качества готовых оптических систем (объективов), причем контролируется не только качество обработки поверхности, но к однородность стекла, из которого изготовлена система. [c.147] При испытании поверхностей большого размера (до нескольких метров) пробное стекло, конечно, не применимо. В. П. Линник построил интерферометр, в котором свет падает очень наклонно на большую поверхность, благодаря чему сильно уменьшается сечение отраженного пучка и становится возможным осуществлять интерференционные наблюдения. Интерферометр Линника позволяет контролировать с точностью до 1 мкм прямолинейность поверхностей длиной до 5 м. [c.147] Интерференционные методы широко применяются также для контроля чистоты обработки металлических поверхностей. К приборам такого рода принадлежит микроинтерферометр В. П. Лин-ника, упомянутый в 29. [c.148] Явление интерференции в тонких пленках используется в ряде приборов как ч увствительнейший метод, позволяющий судить о ничтожном изменении толщины какой-либо воздушной прослойки. [c.148] в дилатометре Физо—Аббе незначительное тепловое расширение влечет за собой изменение толщины воздушной прослойки между испытуемым телом и эталонным стеклом. [c.148] Дилатометр в наиболее совершенной форме содержит кольцо К из плавленого кварца (его термические свойства хорошо известны), на котором лежит эталонная стеклянная пластинка Р (р ис. 7.11). Внутри кольца помещается испытуемое вещество R в виде столбика с правильно отполированными плоскостями. Тонкий воздушный зазор М (обычно клинообразный) между поверхностями освещается монохроматическим светом и дает интерференционную картину. [c.148] При нагревании вследствие различия в коэффициентах расширения К и R толщина зазора М меняется, благодаря чему происходит смещение интерференционных полос, отмечаемое при помощи метки т. Смещение полос на одну означает изменение разности хода на Я, т. е. изменение воздушного зазора на Х/2. Таким образом, наблюдая за интерференционной картиной, можно точно измерить изменение толщины зазора и отсюда вычислить коэффициент расширения. При точных измерениях этого рода приходится учитывать зависимость показателя преломления воздуха от температуры. [c.148] Метод контроля плоскопараллельных пластинок был описан в 27. [c.148] Как уже упоминалось выше (см. 28), интерференционные методы дают возможность с большой точностью определять ничтожные изменения показателя преломления, влекущие за собой изменение оптической длины пути, и, следовательно, смещение интерференционной картины. [c.148] Интерференционные явления используются также для очень точного определения углов. Здесь также оказывается возможным применение весьма разнообразных приемов. Так, для контроля правильности углов в стеклянных призмах используют явления в тонких пластинках (воздушный клин). Изготовив стандартный стеклянный угольник и накладывая его на грани призмы, можно по интерференционным картинам контролировать правильность угла призмы с точностью, соответствующей воздушному клину, катет которого не превышает 0,03 мкм. [c.149] Майкельсон применил интерферометрическое наблюдение для оценки малых угловых расстояний между двойными звездами, а также для оценки углового диаметра звезд. Метод Майкельсона, равно как и применение его к определению размеров субмикроскопических частичек, будет изложен ниже (см. 45). Наконец, понятно, что интерференционные методы, позволяющие с огромной точностью определять длину волны, могут служить для самых тонких спектроскопических исследований (тонкая структура спектральных линий, исследование формы и ширины спектральных линий, ничтожные изменения в строении спектральных линий). Интерференционные спектроскопы, их достоинства и недостатки будут обсуждены вместе с другими спектральными приборами (дифракционная решетка, призма) в 50. [c.149] Вернуться к основной статье