Принцип метода измерения и рабочая формула. Принцип метода заключается в следующем: свет от источника света разделяется на две части, одна из которых отражается эталонной плоской полированной

Принцип метода заключается в следующем: свет от источника света разделяется на две части, одна из которых отражается эталонной плоской полированной поверхностью (зеркалом), а вторая исследуемой поверхностью. Если поверхности образуют малый угол, то между ними возникает оптический клин, в котором и возникает оптическая разность хода между двумя частями волны. Причём

, (3)

где – высота клина, а n – показатель преломления среды.

Так как высота клина , в разных его частях разная, то это приводит к возникновению светлых и тёмных полос, параллельных ребру клина. Светлые полосы наблюдаются в местах, где выполняется условие (1), а тёмные там, где выполняется условие (2). Две соседние тёмные (или светлые) полосы отличаются значением k в формулах (1) и (2) на единицу, т.е. различие в величине для соседних полос равно длине волны . Тогда по формуле (3) различие в высоте воздушного зазора, в местах возникновения двух соседних полос:

.

В случае воздуха , тогда: .

Каждая тёмная (или светлая) полоса соответствует одинаковой высоте зазора .

Интерференционная картина, возникающая при наложении (сложении) двух пучков света, отраженных от исследуемого объекта и эталонного зеркала, соответственно, представлена на рис. 4.

 

 

а) б)

Рис.4. Вид характерной интерференционной картины

а) – от полированной поверхности металла с нанесенным штрихом глубиной Н = 0,55 мкм;

б) – от шероховатой поверхности детали, обработанной прямолинейно движущемся режущим инструментом

 

 

Если где-то на исследуемой поверхности имеется канавка (или выступ), то это нарушает интерференционную картину в этом месте и приводит к искривлению полос. Причём направление изгиба говорит о том выступ это или канавка, а величина искривления позволяет судить о высоте неровности. Если нижняя сторона рис. 4а соответствует меньшей толщине клина, а верхняя большей, то искривление интерференционных полос вниз соответствует выступу, а вверх – канавке. Очевидно, величина изгиба в одну полосу, соответствует изменению оптической разности хода на величину равную длине волны , и изменению высоты на .

Если величина искривления полос равна d, а ширина одной полосы b, то высота неровности очевидно определяется по формуле:

. (4)