Szia!

Két könyvem van, amelyekben optomechanikai mérőműszerek, ezen belül abszolút és relatív hosszmérésre alkalmas eszközöket leírnak:

Ju. G. Gorogyeckij: Gépipari mérőeszközök szerkezete és alkalmazása

Bárány-Mitnyán: Opti-Mechanikai műszerek

 

> Azután: a kadmium kék hullámhossza (F') 479nm, a vörösé (C') 644nm, a nátrium sárga (D) 589nm. Ez még mind jóval nagyobb, mint a szóban forgó 100nm, akkor is, > ha a tükröződés miatt kettővel elosztjuk. Hogy lehet ezzel 100nm-t mérni? Egy hullámhosszon belül is nézik az interferencia erősségét? Hogyan?

Ha a Michelson-interferométerre gondolunk, akkor az egyik tükör 's'  elmozdulása '2s' optikai úthossz változást eredményez, tehát effektíve felezzük a fény hullámhosszát.  Ha pedig a tükrök nem pontosan merőlegesek az optikai tengelyre (az egyik tükör), akkor a kimeneten csíkrendszer lesz látható, a csíkok távolsága változtatható a tükrök döktésével. A csíkok elmozdulását mérni tudják a csíktávolság tört része pontosságával. A lézererek előtti korszakból az egyik legpontosabb ilyen műszer a W. Körster-féle interferencia komparátor. Ennek hibája közvetlen méréssel: +/- (0,00002+ (L/2) /1.500.000) um, összehasonlító méréssel +/- (0,00005+(L/2)/1.000.000) um, ahol L a mért tárgy hosszának a fele. Tartozott hozzá egy fényhullám logarléc, ahol a leolvasott interferencia csík távolság megfeleltethető hosszúságnak, ezen a hosszskála osztása 0,01 um, azaz 10 nm ! A mérést 20C-on és 760 Hg mm nyomáson kellett végezni, de az ezektől való eltérés figyelembe vételére is volt egy grafikon.

> Azután: ha a méretet egy etalonhoz próbáljuk hasonlítani, ahhoz képest meg jó nagy lesz a különbség, sok hullámhossznyi. Azt hogy mérjük? Számolni kell valahogy a > hullámok számát? Hogyan?

Igen. Erre is alkalmas az előző bekezdésben említett műszer. A leírás annyira nem részletes, hogy az abszolút mérés menete pontosan kiderülne. Egy abráról az látszik, hogy az M-interferométer egyik tükre egyben a tárgyasztal, amire ráhelyezik a tükrösre polírozott mérőhasábot. így két intereferncia csíkrendszer jelenik meg a látómezőben, ebből egyből leolvasható a fény hullámhossz tört része pontossággal a mérhőhasáb hossza, tehát valami ilyesmi képletbe kell helyettesíteni:

L = (lambda/2) * (n+x), ahol n egész, és x a törtrész. Az n mérése még a kérdés, ezt valószínűleg az asztal (tükör) emelésével/süllyestésével oldották meg, de erről részleteket nem írnak le.

Ennél egyszerűbb komparátork is vannak, no meg olyan műszerek is, amelyek fény mutatósak, a kis elmozdulás szögelfordulássá alakul a műszerben és a fénypála egy skálán mutatja az elmozdulást. 

A méterrudak karcolásához való hasonlítás menetét nem tudom. De nagyon valószínűnek tartom, hogy ez is optikailag történt. Immerzió olajos mikroszkóp felbontása nagyobb tud lenni a levegőn működőnél, mert az olajban rövidebb a hullámhossz. Ha például a refraktív index 1,5, akkor a 450nm fény hullámhossza már csak 300nm. De ez még > 100nm. Tényleg 100nm pontosan mérték  a méterrúd hosszát?