如何寻找干涉条纹及干涉条纹的调法
Baike · 2010-06-15 21:09 · 50797 次点击
在日常检定中,经常会遇到无法看到干涉条纹,或条纹模糊、过粗、过宽的光干涉式甲烷测定器。下面笔者介绍在日常工作中摸索出的寻找干涉条纹及解决条纹清晰度、宽度、准确度的方法。
一、干涉条纹的寻找1.准备工作(1)制作一个找光片(白或黑色(0~1)mm厚的45×15×1的塑料片,在中间划一条垂直直线)。
(2)为使找到的条纹稳定,光路中的折光棱镜、测微玻璃、物镜、反射棱镜、聚光镜、平面镜等要端正,并且螺丝的松紧要适度。
(3)寻找条纹首先取掉仪器的侧盖、气室、聚光镜的光屏、物镜光屏,再装上电池。
2.寻找干涉条纹光路中各位置能看到的光,用找光片可将其调好。
按下被调仪器开关,这时灯泡发出的光射到聚光镜上,如射不到或只射到一部分,应调整灯泡的位置或聚光镜的位置。
(1)将找光片立在仪器内平面镜前,找光片的中心线靠在固定气室孔右侧边处,这时会在找光片中心线位置看到一个长方的亮图形,若左右有偏离,用钳子夹住聚光镜座左右移动或移动灯泡,边移动边观察,即可解决。
(2)将找光片放在折光棱镜前并使找光片的中心直线靠在上气室孔右侧边处,按住开关,这时找光片上就应出现卡腰形的亮图,这个图形若偏左或偏右,就用钳子夹住聚光镜座,边移动边观察;若还是找不到亮图,就用改锥撬平面镜底座,或移动光源;若卡腰形亮图过高或过低,就用平面镜组倾角来解决,或移动光源灯来解决。如果这个图形位置找不准,即使找到干涉条纹,气室装上后条纹也不全。卡腰图形长度为(20~40)mm、宽度为(4~7)mm,如果过宽或过窄,应上下移动光源座,调到合适的宽度,再移动聚光镜座,一定要调到水平位置才行。这个调整好以后,平面镜、聚光镜和光源这3组的位置就不能再动了。
(3)把找光片放在物镜前,紧靠在内右边,按住开关,这时就在找光片9×9的方块内出现方块图形,如图形偏左或偏右,就用钳子夹住反射棱镜压板,左右移动或者松开压板上的两个螺丝,移动反射棱镜,边移动边观察,直到亮方块图形调到9×9方框内;如果左右偏离不大,用改锥撬反射棱镜座;如果上下位置不正,拧调零手轮就能解决。某些情况下把找光片放在物镜前时,找光片上没有图形,此时应先把找光片移到反射棱镜前,找光片上出现亮方块形,说明反射棱镜偏离,这时就调反射棱镜。如果还是找不到,就把找光片放在反射棱镜入射面前,如果还没有出现亮图形,原因应该是折光棱镜固定不平,或平面镜倾角过大。为确定问题所在,再把找光片移到平面镜前,从折光棱镜的方向看,如果能看到大方块亮图,说明折光棱镜压在挡板上了,要不就是折光镜后面高了,如果都调好了还有问题,就是平面镜组的问题了。如果这时出现的不是正方块而是长条或扁形,那一般应该是因为平面镜、聚光镜、光源配合的角度不当。这时就调整灯泡的位置。
(4)把找光片放在测微玻璃前,紧靠在内右侧边处,应该能看到一个半圆形的亮图在方框内;若左右偏离,用钳子夹住反射棱镜压板,左右移动,边动边看;若偏上偏下,拧动手轮就能解决。
(5)将找光片放在测微玻璃与目镜之间,正常情况下应出现小方块亮图形。若图形不正,左右偏离,这时就应调整反射棱镜的位置,松动固定板的两个螺丝,或者用改锥撬反射棱镜座,也能克服左右不正的问题。若上下偏离,转动调零手轮即可。
在寻找干涉条纹的过程中,对亮图形的位置要求很严,按上述方法调好后,一般都能看到干涉条纹,个别情况只能看到亮光,而没有干涉条纹,条纹就在亮光的上方,这时用改锥紧贴仪器一侧向内撬反射棱镜座就可看到干涉条纹。
寻找干涉条纹,只调这几个图形就可以了。
二、干涉条纹的调法一般干涉条纹中的两条黑条纹不但要黑,而且要细要真,对称的红蓝条纹也要能清晰地看到。为达到这个目的,可以从以下几步着手调修:
1.调整亮度从目镜筒里看到的干涉系统应该明亮清晰。如果发暗模糊、线条粗,则是亮度不够,此时可调以下几个镜位:
(1)聚光镜。聚光镜和光源越近看到的条纹也就越亮,反之则暗。
(2)选择最佳灯泡。玻璃泡均平、端正,灯丝平直。
(3)光路要正。灯泡的光要照在聚光镜的面上。
(4)电路连接焊点。各接触点要牢,无锈。
2.调整清晰度(1)必须擦干净镜片。镜片有灰尘污物就影响通光,看到的条纹就会模糊不清,怎么判断是哪个镜片脏呢?
先取下目镜筒,从孔里就能看到测微玻璃、物镜、反射棱镜上的污物。如果平面镜和折光棱镜上有污物,入射光面上就能看到。发现后应及时擦掉。
(2)调物镜上下的距离,使干涉条纹清晰。在通光条件下,转动保护玻璃座,看清楚分划板刻字线条后,松开固定目镜筒的螺丝,把目镜筒转90°使黑条立在分划板中间,再慢慢向上提目镜筒,直到能看到的条纹清楚,再放回目镜筒。然后将物镜向下移相同的高度,再拧紧固定物镜的螺丝。在这个过程中,向上移物镜,干涉条纹增宽;向下移物镜,干涉条纹变窄。物镜是用来调仪器的清晰度的,千万不要用来调光谱的宽度。
(3)经过刚才的调整,可能把原来的光路变动了,我们再把光路调整好。
(4)各个镜的螺丝松紧要适宜。如果两条黑条纹很黑,对称红蓝条纹也很清楚,只是条纹粗,就说明有些镜的角度不对,这时可以调整灯泡的位置,入射的光线和平面镜反射面的角度调整好了,干涉条纹就变细了。
3.条纹宽度的调整仪器的准确度取决于条纹宽度,条纹的宽度取决于平面镜向后倾的角度。折光棱镜垂直底平面,如平面镜向后倾斜角度过小,平面镜与折光棱镜垂直方向形成的夹角就小,条纹就比规定的宽,仪器的指示值与实际浓度就大;如果平面镜向后倾斜的角度过大,平面镜与折光棱镜垂直方向形成的夹角就大,条纹窄,仪器的指示值比实际浓度就小。条纹宽就磨平面镜底座后边或垫平面镜前边。条纹窄,就磨平面镜底平面的前面或垫平面镜底座底平面的后边。
4.调分划板窗区干涉条纹量从左侧看,黑色条纹对准零刻度线,左侧黑条纹前要有两条以上清晰的彩色条纹,为前视场。第二条黑条纹分划板零刻度线,均为清晰的条纹,无暗影,为后视场。拧调零手轮,左侧的黑条纹从0%~10%,再从10%~0%条纹均应满足:上下均为条纹,无暗影,这个为上下视场。如果前后视场不够,以相反的方向搬动灯泡或调灯泡的方向或换灯泡,或改变聚光镜与平面镜的角度,使卡腰亮图形加长。若还是解决不了,需更换平面镜。如上下视场不够,可通过改变反射棱镜角度解决。
5.调小数准确度0%~10%为整数,而小数准确度为0%~1%测微器刻度,小数值为0.02。调整方法:转动测微手轮调到零位,将左侧黑条纹调到1%处,拧动测微手轮,使测微器从0%~1%相应地对准零位,则1′调好。否则,测微器从0%调到1%,原对准1%的黑条纹移到零线左侧,就是1′大了,仪器指示的小数值比实际大。如原对1%的黑条纹没有回到零位,是1′小了。如果1′大了,条纹过零位,将固定测微玻璃座的两个螺丝松开,向下移动。1′小了,条纹没有回到零位,将测微镜向上移,直到调准为止,允许误差为±0.2%。