以氪光或氦光的波長作為已知長度﹐利用光波干涉現象(見雷射測長技術﹑平晶)和小數重合法檢定量塊的高精度長度測量工具。在柯氏干涉儀上測得的是相當於量塊全長的干涉條紋總數中的小數部分﹐所以需要利用小數重合法求出量塊全長。
以氪光或氦光的波長作為已知長度﹐利用光波干涉現象(見雷射測長技術﹑平晶)和小數重合法檢定量塊的高精度長度測量工具。在柯氏干涉儀上測得的是相當於量塊全長的干涉條紋總數中的小數部分﹐所以需要利用小數重合法求出量塊全長。先用允許誤差小於 1微米的長度測量工具測出量塊的量值﹐並計算出變動範圍(例如在98.123～98.124毫米之間)﹐然後在柯氏干涉儀上用同一光源中3～6種不同譜線的波長分別測量﹐以取得3～6個不同小數的干涉條紋﹐再利用專用計算尺或圖表﹐找出在上述尺寸範圍內與這幾個小數值都能適應的尺寸作為量塊的全長。
柯氏干涉儀是德國人W.柯斯特爾大約於1923年設計的﹐於 1927年製成。用絕對測量法測量的精確度可達 微米﹐L 為被測長度(毫米)。
圖1 柯氏干涉儀光學系統 為柯氏干涉儀光學系統的光路。由氪燈發出的光線經聚光鏡﹑反射鏡﹑狹縫和透鏡後成為平行光﹐又經色散稜鏡組(也稱單色器)分光成為紅﹑黃﹑黃綠和紫色4種譜線的單色光(氦光能分為6種譜線的單色光)。單色器是可以轉動的﹐隨轉動后角度的變化﹐上述4種單色光分別進入干涉場。單色光由分光鏡分為兩路﹕一路透射到量塊和平晶測量面上﹐再反射回來﹔一路反射後經補償透鏡由參考鏡反射回來。這兩路光在分光鏡上會合。這兩路光的光程差產生兩組干涉條紋(圖2 干涉條紋 )。這兩組干涉條紋間的偏移距離X 和干涉條紋寬度B 的比值﹐即為量塊全長干涉條紋總數的小數部分。利用小數重合法即可得出量塊全長的尺寸。上述測量方法屬於絕對測量﹐因此有人又稱柯氏干涉儀為絕對光波干涉儀。此外也可用相對法測量﹐即測出被測量塊與高一“等”量塊的差值。柯氏干涉儀的最大量限為125毫米(絕對法)和200毫米(相對法)。當採用雙參考鏡法時﹐則可測量到1000毫米。由於光波波長是按真空條件或標準狀態(見雷射干涉儀)計算的﹐故需要根據測量時的溫度﹑濕度和大氣壓力等進行空氣折射率修正﹐以保證測量精確度。
柯氏干涉儀是德國人W.柯斯特爾大約於1923年設計的﹐於 1927年製成。用絕對測量法測量的精確度可達 微米﹐L 為被測長度(毫米)。
圖1 柯氏干涉儀光學系統 為柯氏干涉儀光學系統的光路。由氪燈發出的光線經聚光鏡﹑反射鏡﹑狹縫和透鏡後成為平行光﹐又經色散稜鏡組(也稱單色器)分光成為紅﹑黃﹑黃綠和紫色4種譜線的單色光(氦光能分為6種譜線的單色光)。單色器是可以轉動的﹐隨轉動后角度的變化﹐上述4種單色光分別進入干涉場。單色光由分光鏡分為兩路﹕一路透射到量塊和平晶測量面上﹐再反射回來﹔一路反射後經補償透鏡由參考鏡反射回來。這兩路光在分光鏡上會合。這兩路光的光程差產生兩組干涉條紋(圖2 干涉條紋 )。這兩組干涉條紋間的偏移距離X 和干涉條紋寬度B 的比值﹐即為量塊全長干涉條紋總數的小數部分。利用小數重合法即可得出量塊全長的尺寸。上述測量方法屬於絕對測量﹐因此有人又稱柯氏干涉儀為絕對光波干涉儀。此外也可用相對法測量﹐即測出被測量塊與高一“等”量塊的差值。柯氏干涉儀的最大量限為125毫米(絕對法)和200毫米(相對法)。當採用雙參考鏡法時﹐則可測量到1000毫米。由於光波波長是按真空條件或標準狀態(見雷射干涉儀)計算的﹐故需要根據測量時的溫度﹑濕度和大氣壓力等進行空氣折射率修正﹐以保證測量精確度。
