Интерференционный способ определения толщины прозрачных плоскопараллельных объектов

(я)з 6 01 В 11/Об Ь = 2 т и соз г = 2 т ГОСУДАРСТБЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К ДатОРГЛОМ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(1) Ленинградский институт точной механики и оптики(56) Захарьевский А,И, Интерферометры. -М.: Обор.пром, 1952, с, 232,(54) ИНТЕРЭЕРЕНЦИОННЫЙ СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТОЛЩИНЫ ПРОЗРАЧНЫХ ПЛОСКОПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ОБЪЕК- ТОВ Изобретение относится к измеоительной технике, а именно к интерференционным способам определения толщины прозрачных плоскопараллельных объектов,Цель изобретения - упрощение определения толщины посредством исключения операций, связанных с поворотом пластины и с предварительнь,м измерением еетолщины и показателей преломления.На чертеже приведена оптическая схема усгройства, реализующего предложенный способ.устройство содержит источник света, создающий монохроматический пучок 1 лучей, полупрозрачное зеркало 2, делящее луч 1 на два луча 3 и 4, непрозрачный экран 5, зеркала б и 7, плоскость 8 наблюдения двух интерференционных картин и устройство 9 длл перемещения зеркала.Сущность способа заключается в том, что положение интерференционных полос(57) Изобретение относится к измерительной технике, а именно к интерференционным способам определения толщины прозрачных плоскопараллельных объектов. Цель изобретения - упрощение определения толщины, Для этого обе интерференционные картины полос равного наклона получают одновременно в одной плоскости, изменяют геометрическую длину пути луча в воздухе до полного положения всех интерференционных полос в обеих интерференционных картинах, измеряют изменения геометрической длины пути луча, по которой судят о толщине исследуемого плоскопараллельного объекта, 1 ил. равного наклона в зависимости от угла аоп ределяется зависимостью где а - угол падения лучей на первую поверхность пластинки;т - толщина пластинки;г - угол преломления, в соответственно, и отражения от второй поверхности пластинки.Разность хода в случае помещения пластинки в интерферометр Ь, = 2 т и соз г - 2 (т-Ь) соз а, (2) где Ь - разность хода в воздухе(в ветви без образца).В случае перекрытия половины зеркала за образцом в поле зрения видны две интерференционные картины. Из уравнения (2)1693371 следует, что наложение всех интерференционных полос в обеих интерференционных картинах происходит при равенстве с и Ь . Таким образом, перемещение зеркала интерферометра в воздушной ветви на величину Л = 1 до полногЬ наложения всех интерференционных полос в обеих интерференционных картинах позволяет непосредственно определить толщину т исследуемого образца,тСоставитель Б,ЕвстратовТехред М.Моргентал КоРРектоР М,шароши Редактор О.Головач Заказ 4067 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 Способ осуществляют следующим образом,Монохроматический пучок света полупрозрачным зеркалом 2 разделяется на два луча 3 и 4, при этом лу 3, дойдя до зеркала 7, возвращается и, отразившись от полупрозрачного зеркала 2, сводится с лучом 4 а, Луч 4 проходит через исследуемый образец 5 и делится непрозрачным экраном 5 на два луча 4 а и 4 б, при этом луч 4 а отражается от зеркала 6, проходит вторично через исследуемый обьект, через полупрозрачное,зеркало 2 и сводится с лучом 3, формируя интерференционную картину в проходящемсвете в плоскости 8. Луч 4 б отражается от двух поверхностей образца, проходит через зеркало 2 и формирует интерференционную картину в отраженном свете в плоскости 9, С помощью устройства 9 зеркало 7 перемещается вдоль, оптической оси, меняя . геометрическую длину пути луча и воздуха. Поскольку при этом меняется разность хода между лучами 3 и 4, то в плоскости 8 наблюдается бегущая интерференционная картина на фоне неподвижной интерференционной картины (в отраженном свете). Зеркало 7 перемещают до полного совпадения всех интерференционных полос в обеихинтерференционных картинах. Измеряютвеличину перемещения зеркала 7, котораяравна толщине исследуемой пластины.5 Точность определения толщины плоскопараллельных пластин зависит от способарегистрации величины перемещения зеркала интерферометра. Использование, например, бесконтактного оптического10 микрометра и микроскопа дает точность из-мерения толщины 1 до нескольких микрон,при интерференционном способе регистрации перемещения зеркала, с точностью до0,01 полосы, погрешность в определении15 толщины пластины соответствует десятымдолям микрометра,Формула изобретенияИнтерференционный способ определе ния толщины прозрачных плоскопараллельных объектов, заключающийся в том, что пучок монохроматического излучения разделяют на объектный и опорный пучки, регистрируют две ййтерференционные кар тины, одна из которых образована опорным и объектным пучками, прошедшими через объект, а другая - объектным пучком, отраженным от обеих поверхностей объекта, и определяют толщину объекта по парамет рам интерференционных картин, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью упрощения определения толщины обе интерференционные картины совмещают в одной плоскости, изменяют длину опорного пучка 35 излучения и регистрируют момент полного наложения интерференционных полос в обеих интерференционных картинах, а в качестве параметра принимают изменение длины опорного пучка излучения. З7