اندازه گيري ضخامت تيغه و پاشندگي آن با استفاده از پراش فرنل از پله فازي

Measurement of plate thickness and dispersion by Fresnel diffraction from phase step

با روشن كردن لبه ي يك تيغه شفاف با نور همدوس شبه تك فام به سبب تغيير ناگهاني ضريب شكست در مرز تيغه، نقش پراش روي پرده ي عمود بر امتداد عبور نور به وجود مي آيد كه با انتگرال فرنل-كيرشهف توصيف پذير است. نماياني فريزها به ضخامت تيغه، ضريب شكست تيغه، زاويه فرود نور و طول موج نور بستگي دارد. نماياني تابعي دوره اي از زاويه فرود نور است. با تغيير زاويه فرود و شمردن تكرار نماياني ها در دو بازهي زاويه اي، ضريب شكست تيغه بدون دانستن طول موج بدست مي آيد. با داشتن طول موج نور ضخامت تيغه با دقت زيادي قابل اندازه گيري است. در اين گزارش اندازه گيري ضريب شكست با طول موج قرمز He-Ne ، سبز Nd-Yag و 4 خط از طول موج هاي ليزر آرگون براي تيغه شيشه اي از جنس فيوزسيليكا انجام گرفته و با معلوم دانستن طول موج ها، ضخامت تيغه در هر طول موج محاسبه شده كه با يكديگر همخواني دارند. با استفاده از وسايل معمولي ضريب شكست و ضخامت تيغه با چهار رقم معني دار حساب شده و نشان داده شده كه با استفاده از گونيومتر و CCD هاي دقيق تر اندازه گيري تا شش رقم معني دار قابل دسترسي است.

Illuminating the edge of transparent plate with a coherent quasi-monochromatic light, due to abruptchange in the refractive index at the plate boundary, diffraction pattern is formed on a screenperpendicular to the light propagation direction that can be described by the Fresnel- Kirchhoffintegrals. The visibility of fringes depends on the plate thickness and refractive index, light incidentangle and wavelength. The visibility is a periodic function of incident angle. By varying incident angleand counting the visibility repetition in two successive angular intervals, the plate refractive index isobtained without requiring the wavelength. By knowing the wavelength the plate thickness measuredwith high accuracy. In this report, we report the measurement of refractive indices of fuse silica glassforλ = 632.8nm(He-Ne Laser), λ = 532.0nm (Nd-Yag Laser)and λ = 514.5 , 488 , 476.5 and 457.9 nmfor Argon laser. Using the given wavelengths we calculate the plate thicknesses for each wavelength. The measured and calculated thicknesses are in good agreement. Also, it is shown that using highprecision goinometer and more sensitive CCD it is possible to measure the refractive indices with sixdigits meaningful