本標準適用于J2515型雙縫干涉實驗儀。
J2515型雙縫干涉實驗儀和J2507型光具座及J1202型學生電源配合,供中學物理學生分組實驗使用,利用雙縫干涉原理,測定單色光的波長。
1 基本性能
1.1 基本參數
本儀器由光源、單縫、雙縫、遮光筒、觀察系統、濾色片等組成。
1.1.1 光源的供電電壓12伏,功率為15~24瓦。
1.1.2 單縫縫寬為0.10mm。
1.1.3 雙縫縫距分別為0.25mm和0.20mm。
1.1.4 雙縫至測量系統分劃板的距離分別為600mm和700mm。
1.1.5 濾色片峰值波長分別為6600A和5350A。(本儀器系用眼直接觀察的儀器。峰值波長是對滅常視覺而言)。
1.1.6 在正確使用該儀器的條件下,測量波長的誤差不大于4%。
1.2 工作條件
環境溫度-10~±40℃。
相對濕度小于85%。
2 技術要求
2.1 單狹縫由鉻板制成,裝在單縫座中。單縫縫寬
α=0.10(-0.02~+0.01)mm。
在縫長20mm范圍內,縫下的麻點疵?。床煌腹恻c)。各麻點最大直徑之和,不得超過3α。
2.2 雙縫由鉻板制成,共兩塊,分別裝在雙縫座中。雙縫的距離為:
d1=0.250±0.003mm,
d2=0.200±0.003mm。
式中:d1-第一塊雙縫的中心距離,
d2-第二塊雙縫的中心距離。
雙縫的寬度滿足下列要求:
|α1-α2|≤0.005mm
7≥d/α≥5
當d=0.250mm時,0.35≤α≤0.05mm。
當d=0.200mm時,0.028≤α≤0.04mm。
式中:α1-雙縫中第一條縫的寬度;
α2-雙縫中另一條縫的寬度。
α=(α1+α2)/2
α--雙縫的平均寬度。
d--雙縫縫距的標稱值。
雙縫的平行度滿足下列要求:
dmax≤d+0.004mm;
dmin≥d-0.004mm;
dmax-dmin≤0.006mm。
式中:dmax--雙縫縫距的最大值,
dmin--雙縫縫距的最小值。
在縫長20mm范圍內,每條縫上的麻點疵?。床贿m光點),各麻點最大直徑之和不得超過3α
2.3 濾色片用有色玻璃制成,共兩塊,分別裝在濾色片座中。它們的峰值波長分別為:
λ1=6600±100A
λ2=5350±100A
式中:λ1--紅色濾色片的峰值波長;
λ2--綠色濾色片的峰值波長。
2.4 雙縫至分劃板刻線的距離:
L1=600±2mm
L2=700±2mm
2.5 目鏡焦距f=50±1mm在目鏡筒的移動范圍內能使分劃板的刻線成像清晰,沒有明顯畸變。
2.6 測量系統為游標讀數結構,測量主尺,每格刻線D=1.00±0.01mm,每50mm累計誤差小于0.02mm。游標尺的最小讀數為0.02mm,每格刻度D=0.98±0.01mm,
全長49累計誤差小于0.02mm。分劃板的垂直分劃線的交角為90±1°。水平分劃線與滑塊的移動方向的夾角不大于2”。分劃線的寬度不大于0.02mm。
2.7 儀器經安裝調整后,用目鏡觀察自光干涉條紋。當L1=600mm時,白光零級干涉條紋偏離軸線不大于2mm。當L2=700mm時,白光零級干涉條紋偏離軸線不大于3mm。
2.8 儀器的綜合測量誤差。
2.8.1 測量鈉光的波長滿足下列要求:
σλ=|λ-λ|≤4%
ρλ=σλ/λ=|λ-λ|/λ *100%≤4%
式中σλ--量波長的絕對誤差:
λ--波長的測定值;
ρλ--鈉光波長的相對誤差。
λ--鈉光的波長(5893A)。
2.8.2 測量濾色片的波長滿足下列要求:
σλ=|λ-λ| < (4λ%+100A)
式中:λ--濾色片的標稱波長。
2.9 儀器的外觀應合JY26-79《教學儀器產品一般質量要求(試行)》第34~36條的要求。
3 檢驗方法
3.1 檢驗單縫寬度
用JCI讀數顯微鏡或其它同情度儀器,先對線條上的麻點疵病進行目測檢驗,應符合2.1條要求再分別測出單縫中心部分邊緣的坐標x,x,(圖64-1),按下式計算單縫的寬度。
α=x2-x1
滿足下式為合格。
0.08≤α≤0.11mm
3.2 檢驗雙縫
3.2.1 檢驗雙縫的中心距
用JC1讀數顯微鏡或其它同類精度儀器,先對線條上的麻點疵病進行目測檢驗,應符合2.2條要求,再分另惻出雙縫中,乙部分邊緣的坐標(圖64-2),按下式計算雙縫中心距
α=[(x4+x3)-(x2+x1)]/2
滿足下式為合格。
0.247≤d1≤0.253mm:
0.197≤d2≤0.203mm;
3.2.2 檢驗雙縫寬度和寬度誤差
利用3.2.2的測量結果計算,滿足下式為合格。
|(x2-x1)-(x4-x3)|≤0.005mm。
當d1=0.250mm時,0.035≤α≤0.05mm,
當d2=0.200mm晚0.028≤α≤0.04mm,
3.2.3 檢驗雙縫的平行度
在雙縫中心上下各10mm的位置分別測出雙縫邊緣的坐標位置位置X1,X2,X3,X4,X"1,X"2,X"3,X"4
d=[(X4+X3)-(X2+X1)]/2
d"=[(X"4+X"3)-(X"2+X"1)]/2
測出d、d"懶較大的縫距為dmax,較小的縫距為dmin,計算滿足下式為合格。
dmax≤d+0.004mm:
dmin≥d-0.004mm:
dmax-dmin≤0.006mm。
3.3 測雙縫至分劃板分劃線之間距離
L1=L1+L3+L4
L2=(L1+L2)+L3+L4
式中:L1——無接長管時,雙縫至分劃板距離的測定值:
L2——加接長管時,雙縫至分戈“板分劃線距離的測定值;
L1——遮光筒的長度;
L1+L2——遮光筒加接長管后的長度;
L3——雙縫至遮光筒端面的距離;
L4——測量系統定位頁至分劃板分劃線的距離。
用1000mm長每亥踱為0.5或1mm的鋼皮尺測出L1中L2,用游標卡尺和深度尺分另側出L3、L4.滿足下式時為合格。
598≤L1≤602mm。例
698≤L2≤702mm。
3.4 檢驗濾色片的峰值波長
用雙縫干涉儀,先用鈉光作光源測出n1條干涉條絞的間距s1,在不改變雙縫干涉儀結構參數的條件下,改用白光照明儀器的單狹縫,在單縫前插入被測濾色片,測出n2條干涉條紋間距s2,按下式計算濾色片峰值波長:
λ1x=(n1s2)/(s1n2) *λ1
式中:λ1——鈉光燈的已知波長5893A
當測出的濾色片的峰值波長λ1x滿足下式時為合格。
|λx-λ|<(100±30)A
式中:λ——濾色片的標稱波長。
·附加30A是儀器誤差。
3.5 檢驗測量系統
3.5.1 檢驗讀數尺
被測主尺與4級精度的光學儀器用標尺(規格50x1)重疊,用5倍放大鏡觀察,主尺的刻線與標尺刻線的中心應重合。.游標尺與主尺安裝在測量系統上后,當主尺與游標尺的零線對準時,主尺49mm處與游尺的50對準。用5倍放大鏡觀察,這兩組刻的中心偏差不超過0.02mm,即游標尺錯位不超過一格。
3.5.2 檢驗分劃板分劃線的垂直度及安裝誤差。
用幾C型測量顯微鏡或其它同精度儀器,把測量系統滑塊組件放在顯微鏡工作臺上,先把分劃板的垂直方向分戈(線與測量顯微鏡目鏡中任一叉絲重合,記下測量顯微鏡度盤上的讀數值Q1。轉動度盤使目鏡中的同一叉絲與水平分戈“線重合,記下測量顯微鏡度盤上的度數Q2。移動顯微鏡的工作臺,并轉動度盤使叉絲與滑塊的基準邊重合,記下度盤上的讀數Q3。滿足下式時為合格。
89°≤(Q2一Q1)≤91°
|Q3-Q2|≤2°
3.6 測量自光零級干涉條紋的中心偏離軸線數值。
儀器安裝調整后,在觀察筒上裝上檢驗用分劃板(如圖64一4),分劃板的分劃線間隔為1.00±0.05mm.
當L1=600mm時,用目鏡觀察,自光零級干涉條紋中心在ab兩刻線之間為合格。當 L2=700mm時,白光零級干涉條紋在cd兩劃線之間為合格。
如干涉條紋比較寬,可按圖五中a的方法,如干紋條紋比較窄,可按圖五中6的方法。
通過讀數尺記上第一條干涉條紋的坐標位置調,轉動手輪測出第n(n≥7)條干涉條紋的坐標位置調、,計算相鄰兩條干涉條紋間的中心距離的平均值ΔX調按下式計算波長λ1
λ1=PΔX/L
滿足下式為合格。
5657<λ1≤6129A
4 檢驗規則
按JY27一79《教學儀器產品的檢驗規則(試行)》中有關規定檢驗,并按下列要求進行交收檢驗和例行試驗。
4.1 交收檢驗
4.1.1 每套儀器應符合本標準2.1,2.2,2.4,2.5,2.7,2.9規定的要求。
4.1.2 對同爐號的濾色片,同批生產的測量尺及整機,分別按本標準中3.4,3.5.1,3.7方法抽撿5%(每次最少抽5套、件),檢驗合格后,對本標準中2.3項,2.6項,2.8項不在測試。
如在抽檢中有不合格時,應檢查原因加倍抽查,仍有不合格者,則本批零件及整機應逐個檢驗,不合格的零件即報廢,整機臺檢不合格應返修或報廢。
4.2 例行試驗
4.2.1 按本標準和 2.1,2.2,2.3,2.4,2.5,2.6,2.7,2.8,2.9條規定內容進行試驗
4.2.2 環境模擬試驗參照Js22is一78《光學儀器環境模擬試驗》規定進行。
5 標志、說明書、包裝、運輸和保管
5.1 產品定位包裝,箱內定位可靠有減震襯墊物。
5.2 其余符合JY2679第56~63條規定。