Упражнение 1. Определение глубины царапины.

Для выполнения работы необходимо:

1. Поместить испытуемый образец на предметный столик 1 (рис.4) исследуемой поверхностью вниз (предметный столик можно с помощью микрометрических винтов перемещать в горизонтальной плоскости в двух взаимно-перпендикулярных направлениях).

2. Поворотом рукоятки 2 направо (стрелка при этом займет вертикальное положение) перекрыть световой пучок, идущий от эталонного зеркала, и вращением микрометрического винта 3 сфокусировать прибор на испытуемую поверхность.

3. Включить пучок, идущий от эталонного зеркала (установить рукоятку 2 в горизонтальном положении стрелки), при этом в окуляре должны появиться интерференционные полосы. Если их нет, то с помощью винта 3 их необходимо найти. При наблюдении интерференционной картины в белом свете в поле зрения видна белая (ахроматическая) полоса, по обеим сторонам которой расположены две темные полосы. Кроме того, симметрично ахроматической полосе располагаются по 3-4 цветные полосы с каждой стороны.

4. 

   Рис.4. Внешний вид микроинтерферометра Линника

   С помощью винта 3 добиться наибольшей резкости в наблюдаемой интерференционной картине. Освещенность поля зрения можно менять, регулируя диаметр апертурной диафрагмы 5.

5. Перемещая исследуемую поверхность на предметном столике подобрать такую царапину, которая была бы перпендикулярна направлению наблюдаемых интерференционных полос (рис.3).

6. Оценить на глаз, величину смещения полос в месте прохождения исследуемой царапины. По формуле (1) определить глубину царапины.

7. 

   Рис.5. Вид шкалы окулярного микрометра.

   Выполнить те же измерения с помощью окулярного микрометра. Он состоит из неподвижной стеклянной пластинки со шкалой, каждое деление которой равно 1 мм, и подвижной пластинки с перекрестием и двумя рисками (рис.5). Последняя связана с точным микрометрическим винтом 6 (рис.4). Полный оборот винта перемещает перекрестие и риски в поле зрения окуляра относительно неподвижной шкалы на 1 мм. Т.е. по неподвижной шкале отсчитываются целые миллиметры, а по шкале барабана - сотые доли миллиметра. Для повышения точности измерения наводку перекрестия следует производить не на край, а на середину полосы., при этом полосы должны быть строго параллельны рискам.

8. С помощью окулярного микрометра измерить расстояние между двумя соседними интерференционными полосами Х, затем - величину смещения одной из полос  (рис.3). По формуле (1) вычислить глубину царапины. При наблюдении в белом свете в формулу (1) подставляют длину волны, соответствующую наибольшей чувствительности глаза, т.е. 550 нм.

Упражнение 2. Определение ширины полосы пропускания светофильтров

Для каждого светофильтра 4 (рис.4) из числа интерференционных светофильтров, вмонтированных в прибор, подсчитать полное число  наблюдаемых интерференционных полос. Учитывая тот факт, что центр интерференционной картины в данном приборе находится в центре экрана, вычислить m- порядок последней наблюдаемой полосы ( ). Длина волны  в максимуме полосы пропускания светофильтра указана на приборе. По формуле вычислить ширину полосы пропускания каждого светофильтра.

Контрольные вопросы:

1. Интерференция монохроматического света.

2. Когерентные волны и способы их получения.

3. Влияние немонохроматичности света на интерференцию. Временная когерентность.

4. Влияние размеров источника на интерференцию. Пространственная когерентность.

5. Применение интерференции. Двухлучевые интерферометры.

6. Микроинтерферометр Линника.

7. Эксперимент. Анализ результатов эксперимента.

Дополнительная литература:

Коломийцов Ю.В. Интерферометры - Л: Машиностроение, 1976.