3.4. Оптическая система
Оптическая схема микроинтерферометра показана на рис. 7. Нить лампы накаливания 1 проектируется коллектором 2 в плоскость апертурной диафрагмы 3. В фокальной плоскости проекционного объектива 4 помещена полевая диафрагма 5, которая изображается объективом 4 в бесконечности.
После проекционного объектива параллельный пучок лучей попадает на разделительную пластинку 6, на одной стороне которой нанесено светоделительное покрытие. Разделительная пластинка делит падающий на нее пучок света пополам: одну половину она отражает, другую – пропускает.
Пучок лучей, отраженный от пластинки 6, собирается в фокусе объектива 7 на исследуемой поверхности, после отражения от которой снова проходит через объектив 7, пластинку 6 и собирается в фокусе объектива 8, где наблюдается изображение исследуемой поверхности. Зеркало 9 направляет пучки лучей в визуальный тубус.
Рис. 7. Оптическая схема микроинтерферометра |
Второй пучок лучей, пройдя через разделительную пластинку 6, падает на компенсатор 10, после чего собирается в фокусе объектива 11 на эталонном зеркале 12, отразившись от которого, снова проходит через объектив 11, компенсатор 10 и падает на разделительную пластинку 6. При этом часть лучей проходит через пластинку и не участвует в образовании изображения, а другая часть лучей отражается от пластинки 6 и интерферирует с лучами первой ветви микроинтерферометра, образуя резкое изображение интерференционных полос в бесконечности. Это изображение объективом 8 переносится в фокальную плоскость окуляра 13. |
Таким образом, изображения интерференционных полос и исследуемой поверхности получаются в фокальной плоскости окуляра и налагаются друг на друга. При вынутом окуляре наблюдаются два изображения апертурной диафрагмы 3, которые являются зрачками выхода системы; от их положения относительно друг друга зависят форма и положение полос, а также интервал между ними.
Для работы с монохроматическим светом, т. е. светом определенной длины волны, микроинтерферометр снабжен двумя интерференционными светофильтрами 14, которые включаются и выключаются из хода лучей перемещением направляющей. Светофильтры отличаются друг от друга своими характеристиками.
При фотографировании на микроинтерферометре зеркало 9 выключается из хода лучей и свет, пройдя через гомаль 15 и отразившись от зеркала 16, падает на поверхность матового стекла или фотопленку 17.
3.5. Устройство микроинтерферометра
Микроинтерферометр МИИ-4 имеет круглое основание 18 (рис. 8), на котором может быть установлена фотокамера 19 или рамка 20 с матовым стеклом. К верхнему торцу основания привинчена полая цилиндрическая колонка 21, на которой установлен предметный столик 22. При помощи двух микрометрических винтов 23 столик можно перемещать в двух взаимно перпендикулярных направлениях, величину перемещения столика отсчитывают по шкалам барабанов винтов. Столик можно также поворачивать вокруг вертикальной оси и стопорить винтом 24. В колонке 21 под углом 70° к вертикальной оси расположен визуальный тубус 25, в отверстие которого устанавливают прикладываемый к микроинтерферометру симметричный окуляр 15х со шкалой или сеткой.
Для измерения величины искривления интерференционных полос на наружный диаметр тубуса вместо окуляра устанавливают винтовой окулярный микрометр 26 (MOB-l-15X).
На тубусе имеется кольцо 27, вращением которого можно вводить в оптическую систему или выводить из нее зеркало 9 (см. рис. 4) визуального тубуса. При визуальном наблюдении или измерении зеркало 9 должно быть введено в оптическую систему, а при фотографировании выведено.
Фокусировка микроскопа на объект осуществляется перемещением интерференционной головки при вращении микрометрического винта 28 (рис. 8). Величина вертикального перемещения интерференционной головки может быть отсчитана по шкале барабана микрометрического винта.
Рис. 8. Внешний вид микроинтерферометра МИИ-4.
Интерференционная головка укреплена на внутреннем стакане микроинтерферометра. Она состоит из левой, средней и правой частей.
Левая часть головки включает в себя фонарь 29 с винтами 30 (для центрировки лампы) и трубку 31, в которую вмонтирована осветительная часть системы. В трубке установлена горизонтально выдвигающаяся пластинка 32 с тремя отверстиями. В двух крайних отверстиях этой пластинки закреплены светофильтры разных характеристик (зеленый или желтый) для получения монохроматического света, среднее отверстие, свободное, используется при работе в белом свете. Вращением кольца 33 с накаткой изменяется диаметр отверстия апертурной диафрагмы.
В среднюю часть интерференционной головки ввинчен объектив 7 (рис. 7). В корпусе средней части установлены разделительная пластинка 6 и компенсатор 10. Рукоятка 34 (рис. 8) служит для включения шторки. При включенной шторке лучи не попадают в объектив 11 (рис. 7). В этом случае на микроинтерферометре можно работать как на металлографическом микроскопе. На торце рукоятка 34 (см. рис. 8) нанесена стрелка, указывающая положение шторки.
В правой части головки установлены объектив 11 (рис. 7) и эталонное зеркало 12. Эта часть имеет устройство для изменения ширины и направления интерференционных полос. Ширина полос изменяется вращением винта 35 (рис. 8) вокруг его оси. Изменение направления полос производится этим же винтом путем вращения его вокруг оси интерференционной головки. Винт 36 служит для смещения интерференционных полос в поле зрения микроскопа.