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使用激光平面干涉仪检测玻璃平板不平行度的原理如图1.所示。卸去干涉仪的标准平板,把待测玻璃平板放在准直物镜下面的可调水平工作台上。使准直物镜射出的平行光大致垂直入射到待测平板表面上,光线经平板上、下两表面反射后,进入干涉仪,形成等厚干涉条纹。若待测件的玻璃均匀性、面形质量均好,将形成平行等距的直条纹。若Δh表示平板两端厚度差,由图1.可知(λ=0.6328mm,b单位:mm),
2nΔh=2nbθ=mλ; 则平板的不平行度为: θ=(mλ/2nb)×206265 (式1)
式中,n-玻璃平板折射率;m-长度b范围内干涉条纹数。
玻璃平板楔角方向应垂直干涉条纹方向:当沿垂直条纹方向对平板边缘加热时,干涉条纹凸向玻璃平板的薄端。
若待检件长度b的测量标准偏差为σb,干涉条纹的计数标准偏差为σm ,则可得平板的不平行度的标准偏差为: σθ=θ[(σm/m)2-(σb/b)2]]1/2 (式2)
一般情况下,σθ约为0.05~0.1mm;σm以目视估计可精确到0.2条纹,如用目镜测微器测条纹数,则σm还可小些。该法的测量标准偏差σθ也为零点几秒。
分析式1.可得本方法测不平行度范围:若干涉场中条纹数m≤1就不易测了,则与之对应的最小可测角θmin=λ/2nb;最大可测角θmax,由人眼分辨并尚能计数的条纹间距amin=b/mmax≥0.5mm确定。玻璃平板不平行度θ的测量范围为1"~1'量级。
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