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    在干涉儀的日常使用中,尤其是生產車間現場,因為我們不是隨時隨地都可以方便的使用計算機來分析, 通常我們必須用肉眼來根據干涉條紋判斷產品的好壞, 這也是最快最方便的方式。

    干涉條紋的種類有2:第一個是等厚度干涉條紋, 在等厚度干涉條紋中明暗的條紋會呈現等間隔的情形, 而且每個相鄰的條紋代表相同的厚度間隔。
    假設橫線為標準面, 斜線為一個斜率固定的待測面, 當光線打過來的時候會產生折射現象, 我們在第一個射入點做一條與標準面平行的虛線, 在待測面會有光a反射回去, 在標準面時也會有光b反射回去從圖可以看出光線ab所通過的路徑是不同的,而當光程差恰為波長的整數倍時,就可以看到相同間隔的干涉條紋。

    第二個是等傾度干涉條紋, 是由相同角度的光線所形成的干涉條紋, P1這一點有一個干涉條紋, 它的來源是由4條實線所造成的, 而這4條實線對這個物體表面來說, 則是同一個角度的光所造成的, 因為物體為圓形, 所以會造成對稱的效果.4條虛線則是由另一個角度的光所造成的, 并進而產生P2點的一個干涉條紋.因此由同樣角度光線形成的干涉條紋我們就稱為等傾度干涉條紋,不過在實際的應用上, 等厚度干涉條紋與等傾度干涉條紋是可能同時出現的。

    應用:表面平整性

    如果我們想從干涉圖了解物體表面的平整性好不好, 可以在干涉圖上畫一個以中心為準的十字線, 數數看從中心點起, X方向上的條紋數及Y方向上的條紋數量有幾個,這個量在光學工廠中是最常使用的, 當我們要求師父磨一個鏡片時, 就可以告知我們對表面平整性的需求, X方向與Y方向上的誤差范圍容忍度是多少。

    假設觀察到X方向上有1個條紋, Y方向上則有3個條紋, 也就是說, 這個待測的組件, X方向與Y方向上的變化程度不一樣, 這個變化程度就定義為表面平整性Surface irregularity同時差異量最大的地方我們定義為: POWER, 也就是Y方向的3, irregularity是看X方向與Y方向上的差異量, 也就是2, 所以從上圖的干涉條紋我們可以知道待測物的Power3irregularity 2 那到底什么是POWER, 什么是irregularity ?
    假定我們看的組件是眼鏡的鏡片, 從側面看, 當有光打過來時鏡片會聚焦, 不同的彎曲量聚焦的程度就會不一樣, 我們稱為放大率, , 而面的彎曲程度就定義為POWER. 而在鏡片上的X方向與Y方向的彎曲程度會可能不同, 也就是說POWER不一樣, 我們就稱為Surface irregularity,
    現在我們已經知道這個干涉圖條紋的表示為3/2, 那么這個數字是代表多少? 他的單位就是波長, 一般為632.8nm波長, 3/2 3是指3個波長, 2是指2個波長, 在光學組件的計算之中通常是以波長來表示的。

    注:在干涉儀測量中我們多用波長作為評判單位,所以我們還要注意到使用的干涉儀波長是多少。假設同一鏡片, A廠商使用λ=500的干涉儀, 判讀數據為3/2, B廠商使用λ=600的干涉儀, 判讀數據也是3/2,那么使用500λ干涉儀的A廠商所判讀的數據必定是較好的, 因為波長愈短的, 轉換為數據時也會相對較小, 所以除了判讀干涉圖的數據之外, 還要注意干涉所使用的波長是否和要求相符才能得到最正確的結果。

    實例一:我們可以從圖A來判讀POWERirregularity 是多少?
    加上十字坐標之后, X方向上有2.5個條紋, Y方向上則有1.5個條紋, 所以這個鏡片的最大彎曲量是2.5, XY的差距量是1, 但是這個干涉圖的結果卻不是 2.5/1
    X方向與Y方向待測面的彎曲方向相同時, irregularity2者相減, X方向與Y方向待測面的彎曲方向不同時, irregularity則為兩者相加
    X方向與Y方向待測面的彎曲方向相同時, POWER取最大值, X方向與Y方向待測面的彎曲方向不同時,POWER相減
    所以從這個圖來判讀的irregularity1.5+2.5=4, X方向與Y方向可以視為同一個面, 所以POWER2.5-1.5=1, 因此, 我們必須先知道所測量的是什么物體, 否則所求得的數據也有可能是錯誤的


    幾種常見的干涉條紋:

    要注意在這些圖中的干涉條紋都是由待測物和一個標準平面比較所造成的, 一旦比較條紋變了, 所造成的條紋也會全部改變, 而且相對應的狀況也會完全不同
    左側Without tilt: 當沒有傾斜效應進來的時候, 不同的待測面所產生的條紋變化
    右側With tilt則是: 當傾斜效應進來的時候, 不同的待測面所產生的條紋變化
    當待測面為為平面時1或是2, Without tilt 會看不到條紋
    當待測面為彎曲面3, Without tilt 會呈現邊緣較密, 間距不等的同心圓條紋
    當待測面是球面4, Without tilt 則會呈現間距較為相等的同心圓條紋
    假設標準面為平面, 3的待測物形狀可能為雙曲線或橢球, 所以厚度變化較為劇烈, 4的待測物則可能為球面或接近球面的形狀,
    所以在做干涉儀測量, 想判斷干涉條紋的形狀時, 必須先了解待測物體的形狀, 或者是由干涉條紋的形狀, 來判斷待測物體?

    因為干涉條紋會隨著參考面的不同而不同, 所以當我想知道待測面的形狀時, 就必須先知道標準面的形狀是什么?現在我們以同一形狀的待測物-凸透鏡為例

    當待測物為一個球面, 而參考面為一標準平面時,其干涉條紋可能為一同心圓分布, 但若參考面改為標準曲率之球面時,其干涉條紋則可能成為直線分布 ,發生同一待側面卻有不同干涉條紋分布的原因, 在于干涉條紋所看到的是待側面與參考面之間的差異,因此, 如果要判斷哪一個干涉條紋的待測物是球面, 就必須先了解, 測量時所參考的參考是什么?才能正確藉由干涉條紋判斷出待測之面形。

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