Метод измерения длины световой волны

МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ ДЛИНЫ СВЕТОВОЙ ВОЛНЫ [c.49]

Микроскопическая шкала во многих случаях не удовлетворяет задачам, которые ставят себе исследователи в области изучения свойств технической поверхности. Так, например, при изучении полированных и притёртых поверхностей уже необходимо прибегать к методам использования интерференции света (взяв за единицу измерения длину световой волны). Современная аппаратура для измерения неровностей поверхностей уже даёт возможность измерять неровности порядка 10 10 мм, но нормирование поверхности производится только в микроскопической шкале. [c.18]

Широкое распространение интерференционных методов измерения и контроля в различных отраслях народного хозяйства объясняется рядом их особенностей. Прежде всего интерференционные методы обладают высокой чувствительностью, так как они используют в качестве единицы измерения длину световой волны. Кроме того, они позволяют осуществлять быстрые и наглядные бесконтактные измерения, что исключает опасность повреждения поверхности контролируемых изделий. [c.700]

Так, например, в СССР создана образцовая аппаратура и производятся интерференционные измерения концевых мер длины абсолютным методом в длинах световых волн до 1200 мм с точностью 3-10 , в то время как в Западной Германии эти измерения хотя производятся и с той же точностью, но только в длинах световых волн до 1000 мм, а в Англии до 250—300 мм. [c.530]

Для определения полного (целого и дробного) количества длин полуволн, заключающихся в длине плитки, поступают следующим образом. Измеряют плитку предварительно более грубым способом (например, относительным методом на оптиметре с точностью 1 р). Затем на интерференционном компараторе определяют дробные доли длин полуволн не менее чем для трёх, линий спектра. Если длины световых волн этих линий спектра известны, то вычисление общего количества длин полуволн, заключающихся в длине плитки, не представляет затруднений полученное в результате измерения на компараторе сочетание дробных долей длин полуволн для нескольких линий спектра может соответствовать одному, и только одному, значению размера плитки (лежащему в определённом интервале). [c.189]

К этой же сессии Консультативного комитета необходимо было получить данные о числовом значении эталонной линии световой волны. Казалось, можно предположить, что для сохранения преемственности в определении эталона единицы длины необходимо значение новой первичной длины световой волны сравнить с длиной Международного прототипа метра. Однако такая работа чрезвычайно громоздка и не имеет практического смысла, так как штрихи прототипа не позволяют получить столь высокой точности измерения, какая достигается методом интерференции света. Было решено, как это уже упоминалось, провести сличения со старой первичной эталонной длиной световой волны — красной линией естественного d, излучаемой лампой Майкельсона, работающей в строгом соответствии со спецификацией, принятой на VII Генеральной конференции (1927 г.). Только в этом случае длине волны красной линии d можно было приписать ее значение Х=6438, 4696 10 м в воздухе. [c.49]

Для того чтобы воспроизвести метр через эталонную длину волны, а также передать его значение, прежде всего нужны специальные источники монохроматического света, излучающие световые волны. Описание монохроматических источников правильнее начать с самых простых, применяемых главным образом для практических измерений мер длины, затем перейти к более сложным, применяемым для воспроизведения первичной эталонной длины световой волны и вторичных эталонных длин волн, а затем уже упомянуть о конструкции специальных источников света, испускающих суженные спектральные линии и служащих для расширения пределов измерения мер длины точными интерференционными методами. [c.55]

Этот наиболее простой и удобный метод передачи основывается обязательно на нескольких длинах волн, которые могут при измерениях рабочих мер заменить первичную эталонную длину световой волны и передать рабочим мерам ее значение. В спектроскопии такие длины волн получили название вторичных эталонных длин волн класса А. Их значения устанавливаются международным соглашением (комиссии № 14 Астрономического международного союза) на основании измерений, проведенных во многих национальных институтах путем сравнения с первичной эталонной длиной световой волны. Точно так же, как и первичная эталонная длина световой волны, играющая в настоящее время роль первичного эталона единицы длины, вторичные эталонные длины волн класса А будут играть роль вторичных эталонов единицы длины в метрологии, и в выборе их и принятии значений должны принять участие не только спектроскописты, но и метрологи. [c.73]

Развитие интерференционного метода измерения длины открыло возможность повысить точность воспроизведения метра, определив его как длину, равную некоторому числу длин световой волны. Исследования с целью выбора наиболее яркой, узкой и точно воспроизводимой спектральной линии позволили в 1960 г. XI Генеральной конференции по мерам и весам принять новое определение метра, приведенное выше. Тем самым метр снова стали воспроизводить с помощью естественного эталона. [c.26]

Развитие интерференционных методов измерения, позволивших выразить метр в длинах световых волн, а также широкое распространение технических измерений длин с помощью плоско-параллельных концевых мер (см. ниже) привели (1927 г.) к выбору в качестве естественного эталона длины волны красной линии кадмия (Х ). По ОСТ 7762 длина волны X = 0,64385033 мк . [c.52]

Абсолютный метод интерференционного измерения плоских. концевых мер, допускающий непосредственное сличение длины измеряемой меры с длиной световой волны, применяется для измерения с предельной практически достижимой точностью концевых мер 1-го разряда. [c.80]

Все три метода основаны на измерении непосредственно в длинах световой волны. [c.432]

Относительный интерференционный метод измерения калибров широко применяется на машиностроительных заводах и носит название технического интерференционного метода измерения. При этом методе средняя точность измерения составляет около +0,1 мк. При абсолютном интерференционном методе измерения, который применяется редко, размеры калибров сравнивают непосредственно с длиной световой волны. [c.66]

Измерения длин. Большое значение имеют интерференционные методы в метрологии, где с их помощью оказывается возможным использовать в качестве эталона длины длину световой волны. Преимущество применения световой волны в качестве эталона длины состоит в том, что этот эталон общедоступен, легко воспроизводится и не подвержен старению. [c.702]

Интерференционные методы измерения длин следует разделить на абсолютные и относительные. При абсолютных методах измеряемую длину выражают непосредственно в длинах световых волн. Эти методы весьма трудоемки. При измерении длины в 200 мм насчитывается около 3-10 интерференционных максимумов. При регистрации одного максимума в секунду пришлось бы затратить на их счет 3,5 дня. Следовательно, при проведении абсолютных интерференционных измерений необходима автоматизация процесса. [c.212]

Целое число волн определяют методом совпадения дробных частей Аль Алг, Алз,. .. Предварительно длину меры измеряют с погрешностью 0,001 мм Ь = ==( 0,001) мм. По измеренному значению Ь, длине световой волны Х1 и дробной части Ащ с помощью специальных таблиц или линеек находят целое число полос П1. Вычисляют длину меры 1 = ( 1 + Ал1)Х/2. Аналогично обрабатывают результаты измерений с длинами волн Хг, Хз,. .. и вычисляют значение 2, Ьз,. .. Если значения Пи П2, пз,. .. выбраны правильно, то значения ь 2. 3, совпадают с требуемой точностью и равны Ь. Если значения 1, 2, а, -. отклоняются одно от другого больше, чем допускается, то значение целых чисел полос Пи П2, Яз,. .. изменяют, последовательно приближаясь к правильным значениям. Применение ЭВМ повышает скорость и точность расчета [c.137]

Для того, чтобы обеспечить сиепление плоскопараллельных концевых мер, их рабочие поверхности должны иметь ровную плоскость с высокой степенью чистоты отделки. Высокие требования к чистоте рабочих поверхностей плоскопараллельных концевых мер необходимы также для измерения их размеров интерференционным методом, который позволяет производить наиболее точные измерения в длинах световых волн. [c.44]

Развитие интерференционных методов измерений позволило выразить метр в длинах световых волн и способствовало широкому распространению плоскопараллельных концевых мер длины, которые в настоящее время являются основным средством передачи размера. Таким образом, практически эталоном длины является длина световой волны. За основную световую волну по ОСТ ВКС 7762 принята красная линия кадмия, длина которой считается равной 0,64385033 мк. [c.404]

От эталонного метода воспроизведения метра в длинах световых волн значение единицы длины передается на концевые меры длины из кварца, являющиеся рабочими эталонами, а затем посредством образцовых концевых мер первого — пятого разрядов образцовой мерой называется мера, применяемая для хранения единиц измерения, проверки и градуировки по ней других мер и измерительных приборов) на рабочие меры и измерительные приборы. [c.154]

Развитие интерференционных методов и средств измерения, а также новейшие достижения физики позволили выразить метр в длинах световых волн и создать естественный и неразрушимый эталон длины. [c.268]

Интерференционным методом проверяются тщательно отполированные поверхности с отклонениями от плоскостности не более 2 мк. Стеклянная пластина плотно прижимается к измерительной поверхности, и при малейших отклонениях от плоскостности наблюдается интерференционная картина (фиг. 27, а). В случае идеальной поверхности (фиг. 27, б) интерференционные полосы отсутствуют. При подсчете отклонений от плоскостности следует учитывать, что расстоянию между двумя интерференционными полосами соответствует изменение величины отклонения поверхности, равное половине длины световой волны, соответствующей цвету интерференционных полос, по которым ведется измерение. Длина волн спектральных линий различного цвета приведена в табл. 8. [c.650]

ЛИП — лазерные интерферометры — наиболее точные измерительные средства, предназначенные для прецизионных измерений методо.м перемещений, соизмеряемых с длиной световой волны. Эти средства используют в качестве исходных эталонных. мер длины для аттестации измерительных машин, координатных стендов, оборудования с ЧПУ и других видов высокоточных измерений. [c.25]

Действующим в настоящее время ОСТ 85000-39 Меры длины концевые плоскопараллельные установлена система последовательной передачи размеров от эталона длины (основной световой волны кадмия) до изделия включительно. Условия воспроизведения длины основной световой волны кадмия изложены в ОСТ 7762. Промежуточным звеном в этой метрологической схеме служат рабочие длины волн криптона и гелия эти волны являются производными от основно световой волны и применяются для обеспечения взаи.м-ного соответствия поверок концевых мер первого разряда (на абсолютном интерференционном компараторе) и второго разряда при относительном интерференционном методе измерения. Следующим основным звеном метрологической цепи в этой системе являются плоскопараллельные концевые меры длины, подразделяющиеся, в свою очередь, на разряды и классы. Поскольку почти все заводские измерения исходят из соответственным образом аттестованных плоскопараллельных концевых мер, практически длина световой волны кадмия является исходной мерой в системе измерения длин. [c.72]

Сущность измерения углов интерференционным методом путем ечета полос заключается в том, что в прямоугольном треугольнике с малым измеряемым углом меньший катет измеряют в длинах световых волн. Например, при измерении параллельности измерительных поверхностей микрометров интерференционным методом с помощью плоскопараллельной пластины большим катетом является диаметр измерительной поверхности микрометра, а малым — число интерференционных полос на обеих поверхностях, переведенное в микроны. При установке измеряемого клина, притертого к плоской пласгинке на столике интерферометра (например, интерферометра Кестерса, применяемого для измерения концевых мер), на свободной поверхности этого клина, как и на поверхности плоской пластины, наблюдается интерференционная картина. Измерение двугранного угла клина основано на определении числа полос на данном отрезке каждой стороны измеряемого угла. [c.302]

Это один из самых точных методов измерения деформаций и перемещений. Он позволяет проводить измерения деформации с точностью половины длины световой волны. Существенно также и то, что отсутствуют какие-либо требования к качеству исследуемой поверхности. Благодаря бесконтактности метода отсутствуют похрешности, обусловленные взаимодействием измерительной системы и поверхности исследуемой детали. Кроме того, имеется возможность измерения небольших температурных деформахщй. [c.269]

Уже в 1827 г., в год торжества волновой теории света, французский физик Ж. Бабине предложил определить единицу длины длиной волны света натрия, соответствующей желтой линии, выделяемой спектроскопом . Ж. Бабине мог говорить только о свете натрия, так как в это время натриевое пламя было почти единственным источником монохроматического света. Реальная же возможность такого использования длины световой волны появилась лишь после 1887 г., когда американский физик Майкельсон разработал первые методы применения явления интерференции световых волн для измерения длины. Классическая работа Майкельсона, выполненная им в Международном бюро мер и весов з 1892—1893 гг., явилась первым сравнением метра с длиной световой волны. В этой работе в качестве источника света Майкельсо-ном была использована специально сконструированная им для этой цели лампа, излучающая спектр кадмия, длина волны крас- [c.6]

Для того чтобы ответить на этот вопрос, необходимо прежде всего коротко остановиться на природе световых волн и их излучения, рассмотреть, как и с помощью каких приборов их можно измерить и передать значение (размер) длин волн искусственным мерам. При изложении этих вопросов станет ясным, что любая длина световой волны не может с необходимой точностью определить единицу длины, что при излучении света реальными источниками длйны волн не являются постоянными, и их значения должны воспроизводиться в определенных условиях с помощью источников света специальной конструкции. Для того чтобы дать по мере сил ясное представление о реальном переходе на новое определение метра, необходимо осветить не только теоретическую сторону этого вопроса, но и коснуться практической стороны измерений длины в длинах световых волн, дать описание монохроматических источников света, применяемых при интерференционных измерениях, рассказать о методах и основных приборах, предназначенных для измерения длин волн и длины. Всем этим вопросам и посвящена настоящая работа. [c.7]

К моменту принятия нового определения метра, т. е. к 1960 г., во многих странах были уже созданы интерферометры для измерения концевых мер, получившие название интерференционных компараторов. Они предназначены для измерения расстояний непосредственно в длинах световых волн (абсолютным методом) и для точного сравнения длины двух мер (относительным методом). При абсолютном методе измерения длину меры на основании явлений интерференции света сравнивают с длиной световой волны как с эталоном единицы длины. В этом случае длина световой волны представляет собой естественный и неизменный масштаб, аналогичный штриховому эталону при компарировании штриховых мер. [c.77]

Абсолютный интерференционный метод предназначен для измерения длины образцовых мер 1-го разряда и рабочих мер класса точности 00 в длинах световых волн. В интерферометре (рис. 98) для абсолютных и относительных измерений (интерференционного компаратора Кестерса) свет от источника 6, пройдя конденсор 5, поступает в коллиматор 3 — оптическую трубу, предназначенную для получения параллельного пучка лучей. Входная щель 4 трубы расположена в фокусе объектива 2. Лучи света, выходящие из коллиматора, освещают специальную призму 1, с помощью которой в интерферометр можно направлять свет разной длины волны (любого цвета спектра). Свет, идущий от призмы 1, разделяется на полупосеребренной полупрозрачной стеклянной пластине 10 на два потока. [c.135]

Аттестация концевых мер по 1-му разряду производится абсолютным интерференци0 1ным методом, допускающим непосредственное сличение длины измеряемой меры с длиной световой волны. Измерение производится на интерференционных компараторах, сосредоточенных в органах Комитета по делам мер и измерительных приборов при Совете Министров СССР. [c.22]

Интерференционный метод измерения основан на физическом свойстве двух когерентных световых лучей, которые интерферируют при прохождении через воздушный клин с малым углом. Мерой в этом случае является длина световой волны. Приборы, основанные на интерференйионном методе, называют интерферометрами. [c.235]

И как это часто бывает, одной из первых областей, пожавших плоды новой методики, была область, ее породившая. Голография дала интерферометрии ряд новых мощных методов. Интерферометрия обычно использовалась для точного измерения и для сравнения длины волн, для измерения очень малых расстояний или толщин (порядка длин световых волн), для обнаружения возмущений или неоднородностей в оптической среде, для определения показателей преломления материалов и т. д. Кроме этих функций, методы голографической интерферометрии предоставляют возможность изучать явления, считавшиеся ранее недоступными. Кроме того, голография упрощает интерферометрию, снимая некоторые обременительные требования, сопряженные с этой техникой. Например, голография устраняет необходимость использования очень высококачественной оптики. Это преимущество особенно ощутимо, когда изучаемые явления проходят в закрытом сосуде и должны быть измерены интерферометрически сквозь окна. Благодаря голографии можно отличить существенную информацию от помех и, таким образом, это позволяет проводить точные интерферометрические эксперименты с любым материалом и почти в любой среде. [c.107]

Точность измерения скорости света определяется в этом случае, во-первых, тем, насколько стабилен данный источник, и, во-вторых, тем, с какой точностью удается измерить частоту и длину волны излучения. Источниками электромагнитного излучения, наиболее удовлетворяющими этим требованиям, являются лазеры. Измерение длины В0Л1ГЫ , основанное на явлении интерференции света, производится с ошибкой, не превышающей величину порядка 10 , Измерение частоты излучения основано на технике нелинейного преобразования частоты. Используемый прибор (например, полупроводниковый диод), приняв синусоидальное колебание некоторой частоты, дает на выходе колебания более высокой частоты — удвоенной, утроенной и т. д. Этот метод с помощью нелинейного элемента излучс1П1Я кратной частоты позволяет измерять частоту излучения лазера и сравнивать его с частотами, измеренным прежде. Согласно результатам изме-рени , в1> пол 1ен ЫМ этим методом в 1972 г., скорость света в вакууме равна (299792456,2 1,1) м/с. Новые методы разработки нелинейных фотодиодов, испо.и.зусмых для смещения частот светового диапазона спектра, позволят в будущем увеличить точность лазерных измерений скорости света. [c.418]

Обычно под частной О. т. подразумевают описание явлений с помощью и. с. о. После того как и. с. о. выбрана, необходимо задать метод определения в ней времён и координат событий. Т. к. в инерц. систе-ма.х в частной О. т. справедлива евклидова геометрия, то для определения координат событий можно пользоваться декартовыми координатами j , х , х , или х, у, Z, где X, у, Z измеряются стандартным жёстким масштабом в ортогональной декартовой системе -координат. Три координаты х, у, z объединяются в трёхмерный вектор г (или л ). Время t в данной точке г измеряют любым механизмом, совершающим периодич. движение, т. е. периодически возвращающимся в данную конфигурацию. Тогда число периодов и есть время г. Предполагается, что часы во всех точках пространства и во всех и. с. о. одинаковы. В совр, метрологии оси. единицы для измерения длины и времени выбираются с помощью оптич. явлений (число световых волн стандартного излучателя и число атомных колебаний стандартного атома для заданных переходов). [c.494]

В центре каждой запрещенной зоны период слоистой среды приблизительно равен целому числу световых длин волн. Поскольку при последовательных отражениях от соседних границ раздела свет оказывается сфазированным и, следовательно, интерферирует конструктивно, световые волны будут сильно отражаться. Это явление аналогично брэгговскому отражению рентгеновских лучей от кристаллических плоскостей. Такая высокая отражательная способность была продемонстрирована на брэгговском отражателе, изготовленном из чередующихся слоев GaAs и Alg jGao As, выращенных на подложке из GaAs методом эпитаксии из молекулярных пучков (рис. 6.9, а). Измеренный коэффициент отражения представлен на рис. 6.9, в и хорошо согласуется с теорией [3]. [c.195]

J аиболее старый метод измерения энергии излучения в видимой области спектра — визуальный. Здесь приемником излучения служит глаз, а основным способом количественных измерений — визуальное уравнивание яркости двух фотометрических полей стандартного и измеряемого. При таких измерениях играет роль только та часть энергии излучения, которая непосредственно вызывает световое ощущение. Чувствительность среднего глаза к монохроматическому излучению разных длин волн характеризуется спектральной световой эффективностью, или видностью (см. кривую на переднем форзаце). Очевидно, что при измерениях энергии светового излучения, основанных на зрительных ощущениях, обычные энергетические характеристики излучения оказываются недостаточными. В таких случаях применяют специальные световые величины, базирующиеся на использовании установленного международным соглашением стандартного источника светового эталона) с определенным распределением энергии по спектру. В качестве эталонного выбрано излучение абсолютно черного тела (см. 9.1) при температуре затвердевания чистой платины (2042 К). Основной светотехнической единицей (входящей в число основных единиц СИ) установлена единица силы света J кандела (от лат. andela — свеча). Кандела (кд) —это сила света, испускаемого с 1/60 см поверхности эталонного источника в направлении нормали. [c.69]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...