Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Малакара Д. -> "Оптический производстенный контроль" -> 72

Оптический производстенный контроль - Малакара Д.

Малакара Д. Оптический производстенный контроль — М.: Машиностроение, 1985. — 400 c.
Скачать (прямая ссылка): opticheskiyproizvod1985.djvu
Предыдущая << 1 .. 66 67 68 69 70 71 < 72 > 73 74 75 76 77 78 .. 155 >> Следующая

Метод Фуко заключается в том, что точечный источник света помещают вблизи центра кривизны сферического вогнутого зеркала и наблюдают его изображение, как это показано на рис. 8.2.

При введении непрозрачного ножа в пучок света, формирующего изображение, наблюдатель видит теневую картину, возникающую на поверхности (до этого равномерно освещенной) контролируемого зеркала (см. рис. 8.1 и 8.3). Если нож помещают между

1 Y і п

У
#/ *

Рис. 8.К Контроль линз методом ножа Фуко

Рис. 8.2. Установка для контроля вогнутого зеркала:

1 — источник света: 2— зеркало

идеальным сферическим зеркалом и его фокусом, теневая картина состоит из резко разделенных темной и светлой областей (рис. 8.4 и 8.5) и первая из них перемещается по зеркалу в том же направлении, что и экран. Если нож находится за фокусом, направление перемещения темного участка меняется на противоположное. И, наконец, при введении ножа точно в фокус зеркало затеняется внезапно и полностью, без каких-либо заметных движений теневой картины. Это является, кстати, очень точным способом определения положения центра кривизны. Если контролируемое зеркало не является сферическим, и каждый его участок имеет свой отличный радиус кривизны, при помещении ножа в различные точки относительно оптической оси соответствующая зона поверхности темнеет.

У неправильного вогнутого зеркала существует много участков с различными радиусами и центрами кривизны, и при перемещении ножа сразу или поочередно затеняются различные участки поверхности. Для умозрительного представления процесса формирования теневой картины достаточно (согласно Р. В. Портеру*) представить себе источник света, помещенный у противоположного ножу края детали (рис. 8.6). При таком допущении расшифровка любой теневой картины становится несложной (рис. 8.7).

* Аналогичное правило было сформулировано советским ученым Д. Д. Максутовым в 1948 г. — Прим. ред.

182 Рис. 8.3. Фукограммы параболического зеркала:

а — до введения ножа; б — после введения ножа

Рис. 8.4. Контроль высококачественных линз ножом Фуко

Рис. 8.5. Фукограммы безаберрационного зеркала с ошибками фокусировки. Нож вводится

снизу:

а — предфокальная картина; б — зафокальная картина

183 I

T

Z

Рис. 8.6. Визуализация фукограмм. Нож и освещающий источник света находятся по разные

стороны от оптической оси

1, 3 — зеркала; 2 — воображаемый источник; 4, 5 — ножи

Рис. 8.7. Фукограмма некачественного зеркала

Рис. 8.8. Различные устройства источника света и ножа:

' — нож; 2 точечный источник; 3 — изображение не і очника; 4 — светящаяся щель; 5 — протяженный источник, покрытый ножом

184 12 3 4

ІРис. S.9. Общий вид прибора для контроля Рис. 8.10. Схема устройства для контроля по по методу ножа Фуко методу ножа Фуко:

/ — лампа: 2 — линза 1; 3—лпи^а 2; 4— зеркало

Таким образом, метод ножа Фуко может использоваться для измерения радиуса кривизны любого участка зеркала в качестве пулевого метода, например, для проверки того, что все участки предположительно сферического волнового фронта имеют одинаковый радиус кривизны.

На практике было обнаружено, что метод Фуко молено реализовать, используя вместо точечного источника света (рис. 8.8, а) освещенную щель (рис. 8.8, бив), так как каждая ее точка создает изображение одной и той же формы и на одинаковом расстоянии от ножа. В результате мы имеем огромный выигрыш в освещенности наблюдаемой картины. Единичные изображения, однако, должны быть абсолютно идентичны для обеспечения необходимой точности. Это условие выполняется, если щель и нож ориентированы строго параллельно друг другу. Необходимость такой достаточно сложной в реализации процедуры отпадает, если воспользоваться устройством Дакина, изображенном на рис. 8.8, г [9].

На рис. 8.9 и 8.10 показан прибор для реализации метода иожа Фуко, смонтированный на каретке, которая может перемещаться параллельно оптической оси или перпендикулярной к ней в сторону, вверх и вниз.

8.2.2. Геометрическая теория

Представим, что край ножа помещен на расстоянии г\ от пересечения главного луча (начала плоскости X1—F1) под углом фі к

185 Рис. 8.11. Проекция ножа на плоскость входного зрачка наблюдательной системы

осп Y1 (рпс. 8.11). Угол Cp1 положителен, если положителен наклон ножа, границу которого можно определить из следующего уравнения:

X1 COS Cp1- IJ1 sin 'O1 = T1.

(8.1)

Светопропускание через эту плоскость

T(X1^1)-

J1'

(О,

если X1 cos '-O1 — H1 sin Cp1 <[ T1; если X1 COS Cp1 — IJ1 sin Cp1 T1.

(8.2)

Поскольку плоскость Xt—Y1 определяет параксиальную область сходимости идеального фронта волны W, любая ее точка (хи Ijl) удовлетворяет приблизительно следующему соотношению [38J:

(X1, IjJ= -R

dW

-R

oW ду

(8.3)

где R — расстояние между плоскостями X—Y и Xi—Y1.

С учетом сказанного функция светопропускания примет вид

T

dW дх

dW

1, если —

О, если

dW дх

OW

COS Cp1-

(W

дх

cos Cp1-

ду OW

sin срх<

R

(8.4)
Предыдущая << 1 .. 66 67 68 69 70 71 < 72 > 73 74 75 76 77 78 .. 155 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed