干涉法检查平面平整度

实验目的

了解用薄膜干涉检查工件表面平整度的原理和方法。

实验原理

光在空气薄层上、下表面反射的两列光相干叠加。同一条亮(或暗)条纹对应相同的空气层厚度。若被检平面平整,空气楔厚度均匀变化,条纹是平行等间距的直条纹;若某处有凹凸,该处空气层厚度改变,条纹就会发生弯曲。

实验器材

• 标准样板(透明平板)
• 被检平面
• 薄片(垫在一端)
• 单色光源
• 观察用的放大镜或眼睛

实验步骤

1. 把标准样板放在被检平面上,在一端夹入薄片形成空气楔
2. 用单色光从上方垂直照射样板
3. 从上方观察空气薄层处的干涉条纹
4. 判断条纹是否平行、等间距
5. 若条纹弯曲,根据弯曲方向判断表面凹凸

实验现象与结论

被检平面平整时,出现平行等间距的明暗直条纹;有凹凸时条纹弯曲。条纹向楔形薄端一侧弯曲处,对应被检面凹下;向厚端一侧弯曲处,对应凸起。

注意事项

• 样板和被检面要擦拭洁净,避免灰尘垫起
• 放置样板时轻放,防止划伤表面

常见问题

为什么平面平整时条纹是直的?

平整时空气楔厚度沿一个方向均匀变化,同一厚度的位置连成直线,所以条纹平行且等间距。

条纹弯曲说明什么?

说明该处空气层厚度与同条纹其他位置不同,即被检面有凹凸,弯曲方向可判断凹还是凸。