光栅莫尔条纹的形成和放大作用
更新日期:2019-10-14  来源:本站整理

将两块栅距相同,黑白宽度相同(a=b=τ/2 )的标尺光栅和指示光栅尺面平行放置,将指示光栅在其自身平面内倾斜一很小的角度,以便使它的刻线与标尺光栅的刻线间保持一很小的夹角θ,这样在光源的照射下,两块光栅尺的刻线相交,就形成了与光栅刻线几乎垂直的横向明暗相间的宽条纹,即莫尔条纹,两个亮带(或两个暗带)之间的距离称为莫尔条纹的节距W,它与栅距及两光栅刻线间的夹角θ有关。

莫尔条纹有如下特点:

1)起放大作用

莫尔条纹的节距W与θ角成反比,θ角越小,则放大倍数越大。这样虽然光栅栅距很小,但莫尔条纹却清晰可见,便于测量。

2)莫尔条纹的移动与栅距的移动成比例

当两光栅尺移动时,莫尔条纹沿着垂直于光栅移动的方向移动。且当光栅尺移动一个栅距,莫尔条纹正好移动一个节距。若光栅尺移动方向改变,莫尔条纹的移动方向也改变。这样莫尔条纹的位移刚好反映了光栅的栅距位移。即光栅尺每移动一个栅距,莫尔条纹的光强也经历了由亮到暗,再由暗到亮的一个变化周期,这为后面的信号检测电路提供了良好的条件。

3)起均化误差的作用

莫尔条纹是由许多条刻线共同形成的,例如250线/mm的光栅,10mm长的一条莫尔条纹是由2500条刻线组成的。这样栅距间的固有相邻误差就被平均化了。