干涉顯微鏡是采用光波干涉原理檢查工件表面粗糙度的儀器。干涉顯微鏡以一塊平面反射鏡作參考鏡，被測(cè)零件表面作測(cè)量鏡，利用邁克爾遜干涉儀原理，使其產(chǎn)生干涉條紋，通...[查看全部]

干涉顯微鏡是干涉儀和顯微鏡的組合，將被測(cè)件和標(biāo)準(zhǔn)光學(xué)鏡面相比較，用光波波長(zhǎng)作為尺子來衡量工作表面的的不平深度。由于光潔度是微觀不平深度，所以用顯微物鏡進(jìn)行高倍后再進(jìn)行觀察和測(cè)量。

干涉顯微鏡的工作原理如下圖，干涉顯微鏡為了獲得干涉，必須使光源S發(fā)出的光束，經(jīng)分光板T后分為兩束。一束透過分光板T、補(bǔ)償板T1、顯微物鏡O2后射向被測(cè)工件P2的表面。由P2反射后經(jīng)原路返回至分光板T，再在上反射，射向觀察物鏡O3。另一束由分光板反射后通過物鏡O1射到標(biāo)準(zhǔn)鏡P1，經(jīng)過P1反射，再經(jīng)過物鏡O1并透過分光板T，也射向觀察目鏡O3，它與第一束光線相遇，產(chǎn)生干涉，通過目鏡O3可以看到定位在工件表面的干涉條紋。

干涉顯微鏡的分光板T，補(bǔ)償板T1，物鏡O1、O2以及標(biāo)準(zhǔn)鏡P1等要經(jīng)過精密加工，如果被測(cè)工件表面也是同樣精密，那么就可以得到?jīng)]有曲折的直接干涉條紋。

調(diào)節(jié)P1、P2至物鏡O1、O2的距離，使目鏡視場(chǎng)中能清晰地看到P1和P2表面的象，同時(shí)物鏡O1、O2離分光板分光點(diǎn)的光學(xué)距離相等時(shí)，說明干涉儀的二臂之長(zhǎng)相等，視場(chǎng)中出現(xiàn)零次干涉條紋，再其次，對(duì)稱分布著數(shù)條彩色條紋。

使P2作高低方向微量移動(dòng)時(shí)，干涉顯微鏡視場(chǎng)中干涉條紋也作相應(yīng)的位移。P2的移動(dòng)兩于視場(chǎng)中干涉條紋的移動(dòng)量ΔN有確定的關(guān)系，t等于λ/2，視場(chǎng)中干涉條紋移動(dòng)一個(gè)條文間隔即原來零次條紋移到1次條紋的位置，原來1紋移到2次條紋的位置……

如果上有一凹穴或凸緣，其凹(凸)的深度為，那么在視場(chǎng)中此凹(凸)部分成像處的干涉條紋，也相應(yīng)彎曲，彎曲量ΔN(單位為條紋間隔數(shù)量，幾個(gè)條紋或幾分之一個(gè)條紋間隔)，t也ΔN與上述一樣有確定的關(guān)系，即t=(λ/2)ΔN2，因此測(cè)量時(shí)與干涉條紋的視見寬度無關(guān)。干涉顯微鏡就是用測(cè)量視場(chǎng)中干涉條紋的彎曲量，反過來推算出零件表面的不平深度。

干涉顯微鏡上的干涉濾色片，使白光過

干涉顯微鏡是采用光波干涉原理檢查工件表面粗糙度的儀器。干涉顯微鏡以一塊平面反射鏡作參考鏡，被測(cè)零件表面作測(cè)量鏡，利用邁克爾遜干涉儀原理，使其產(chǎn)生干涉條紋，通過對(duì)條紋彎曲量的測(cè)量，得出表面粗糙度值。

干涉顯微鏡可以測(cè)量不平深度，工件表面不平深度可以用二種方法測(cè)量：用目視估計(jì)測(cè)量和用測(cè)微目鏡測(cè)量。

1、用目視估計(jì)測(cè)量：

正確調(diào)整好干涉顯微鏡后，視場(chǎng)里同時(shí)可以看到被測(cè)量表面和由于加工或劃痕引起彎曲的干涉條紋，而且條紋的方向是垂直于劃痕方向的。

為了確定劃痕或加工紋路的深度，應(yīng)該用眼睛來確定被測(cè)量表面劃痕處彎曲量為多少倍干涉條紋間隔，或者幾分之一干涉條紋間隔。

白光時(shí)t=0.27·ΔN微米;單色光時(shí)t=1/2λ·ΔN微米。

式中：t——?jiǎng)澓刍蚣庸け砻娌黄缴疃戎?，單位微米?/p>

ΔN——條紋彎曲為幾個(gè)干涉條紋或另點(diǎn)幾個(gè)干涉條紋。

λ——干涉顯微鏡出廠證明書上附干涉濾色片檢定證書單色光的波長(zhǎng)。

2、用測(cè)微目鏡測(cè)量：

把干涉顯微鏡測(cè)微目鏡十字線中一條和干涉條紋的方向平行，另一條與被測(cè)量表面劃痕方向平行，此時(shí)用固緊螺絲將測(cè)微目鏡固緊。

不平深度測(cè)量分為三個(gè)步序：

(1)測(cè)量條紋之間的間隔：

在白光工作時(shí)，用兩條黑色條紋進(jìn)行測(cè)量，條紋之間隔值用測(cè)微目鏡上股輪分劃數(shù)來表示。為了提高測(cè)量精度，將十字線對(duì)準(zhǔn)條紋的中間，而不是條紋的邊緣。

移動(dòng)干涉顯微鏡測(cè)微目鏡視場(chǎng)中十字線，使其與干涉條紋方向平行的一條刻線對(duì)準(zhǔn)一黑色干涉條紋下凸緣的中間，此時(shí)第得到一個(gè)讀數(shù)N1;然后將同一條刻線對(duì)準(zhǔn)另一條黑色干涉條紋下凸緣的中間，得到第二個(gè)讀數(shù)N2，或者在單色光時(shí)，對(duì)準(zhǔn)其它任一條干涉條紋的中間，得到第二個(gè)讀數(shù)N2，但此時(shí)必須記住量測(cè)的兩個(gè)干涉條紋間所包含的間隔數(shù)n，為了提高干涉顯微鏡測(cè)量精度，n最好取三個(gè)以上。

(2)測(cè)量條紋的彎曲量：

干涉條紋的彎曲量，同樣用測(cè)微