4.3.3. Измерение углов оптических клиньев

Рассмотрим наиболее распространенные методы:

1.Автоколлимационный. 2.Интерференционный. 3.Фотоэлектрический.

1. Автоколлимационные способы : рассмотрим только 3 из них:

а) с помощью гониометра ( Рис 4.6, см.п.5.3.1)  = [180 - (a₁ - a₂)],

б) с помощью Ак. Для т.А (Рис.4.7) запишем закон преломления

nsin2 = 1sin , при  - малом n2  ,     n = [a₁ - a₂] / 2n

  а₂

а₁  а₁ 

Зт  Зт А  А 

а₂ а₂ а₂

Рис.4.6 Рис.4.7 Aк Рис.45.8 Aк

в) третий способ является следствием 2-го способа (Рис.4.8) и заключается в том, что поворотом призмы с лимбом автоколлимационное изображение совмещают с перекрестием Ак и отсчет значения  производят по лимбу .

nsin = 1sin      n =(а₂ - а₁)/n

П огрешности: для 2-го и 3-го способа, проведя логарифмическое дифференцирование, получим  =  ( - n/n)    _{z ,}_y).

2.Интерференционный метод (Рис.5.9)применяется для более точных измерений клиньев с углами в несколько минут. Для этой цели используют интерферометры. Пучки лучей, идущие от К., отражаются от граней клина и образуют интерференционную картину в виде полос равного наклона, параллельных ребру клина, из Рис.  h = y = N / 2n,  = N / 2ny

М Доказать ,что погрешность   _N_л_у.

К h  Используя интерферометры можно

у определить не только клиновидность Рис.4.9 плоскопараллельной пластинки, но и

выделить положение ребра и основание клина. В этом случае используют интерферометры, работающие в сходящемся пучке лучей, где вместо микроскопа (М) применяют ЗТ.

3.Фотоэлектрический метод (омп 1975, n5, c. 27-28)

А.Г. Якушенковым (МИГиК) предложена фотоэлектрическая установка для контроля клиновидности пл. парал. пл-нок. Технические характеристики: диапазон измер.- 20’’, погрешность 0,3’’

П ринципиальная схема (Рис.5.10а) 15 16

-f f ^‘_д а)

1 2 3 4 5 12 13 14

7 8^’ 8 9 10 11

6

Рис.4.10

Обозначения:1- коллиматор,2-клин, 3- объектив датчика, 4- оптический компенсатор,5-зеркальные конденсоры, 6-модулятор,7-разделительная призма,8- фотоприемник, 8^’-

б) обтюратор, 9-усилитель, 10- привод, 11- индикаторный прибор,

12,13-осветитель шкалы, 14,15-проекционная система, 16- экран, (3-8) - датчик,(3-11)- следящая система, 10- обтюратор.

Для т.А (Рис.5.10 б) из закона преломления:  + = n  (n-1)

Принцип измерения. Световой поток, прерываемый модулятором 6 проходя через клин 3, объективами 4,5 проектируется на разделительную призму 7 и с помощью зеркал 5 формируется на фотоприемнике 8.

Если поток симметричен относительно ребра призмы 7, то за один период вращения обтюратора 10’ на фотоприемнике U_ср =  u(t) = 0

При наличии клина U_ср  0, тогда привод отрабатывает это рассогласование за счет обратной связи до нуля и на выходе приборов 11,16 имеем

    (n-1) = y/ f’ (n-1),  = y/ [f’ (n-1)]