课题15 Contactless calliper（非接触千分表）

supt15报告.pptx

Invent and construct an optical device that uses a laser pointer and allows contactless determination of thickness, refractive index, and other properties of a glass sheet.

W. R. Tole. Apparatus for determining the thickness of material. US Patent 4902902 A (Feb 20, 1990),https://www.google.com/patents/US4902902
T. Wilke, A. Witzmann, R. Fehr, J. Faderl, O. Schmittel, E.-W. Schaefer, C. Fritsch. Method and apparatus for contactless optical measurement of the thickness of a hot glass body by optical dispersion. US Patent 7414740 B2 (Aug 19, 2008), http://www.google.com/patents/US7414740
T. V. Larina, E. Y. Kutenkova, N. Rakhimov, and O. K. Ushakov. Contactless glass sheet thickness meter. Russian Patent 2429447,http://russianpatents.com/patent/242/2429447.html
Contactless online thickness measurement - alpha.ti (nokra.de), http://www.nokra.de/en/produkte/thickness-measurement/
S. Spengler, D. Munkes, and G. Sparschuh. Apparatus for making contactless measurements of the thickness of an object made of transparent material. US Patent 5636027 A (Jun. 3, 1997),https://www.google.com/patents/US5636027
Michelson's Interferometer- Refractive index of glass plate (vlab.amrita.edu, 2013), http://vlab.amrita.edu/?sub=1&brch=189&sim=1519&cnt=1
Determination of the index of refraction using a laser pointer (euhou.net), http://www.euhou.net/index.php/exercises-mainmenu-13/classroom-experimentsand-activitiesmainmenu-186/203-determination-of-the-index-of-refraction-using-alaser-pointer
P. Castellini, L. Stroppa, and N. Paone. Laser sheet scattered light method for industrial measurement of thickness residual stress distribution in flat tempered glass. Optics and Lasers in Engineering 50, 5,787-795 (2012)

阅读文献中初步考虑采用三角法或者干涉 — 2015/11/30

期末将至，没什么时间来看这些东西。。感觉有点迷茫
先积极备考！祝取得好成绩！ — 乐永康 2015/12/16 23:33

文献看炸了…看不懂…对于设计性的实验还是没有什么思路 — 吴迪 2016/02/26 17:18
起步阶段是比较痛苦的，建议多和老师、同学讨论！ — 乐永康 2016/02/27 14:57

发现直接用激光无法得到可观测到的干涉条纹，于是在激光束上增设了凸透镜以形成激光点光源（扩束）发现可以观察到干涉条纹

通过手机照下干涉条纹并记录对应的入射角度可得到 Δx与入射角θ的关系。观察中发现条纹明显不对称，且在较粗一侧，采用较密一侧的数据进行处理，可得到r较高的线性数据，但所得结果明显与真实值差别过大。

调节光屏到玻璃片的距离，可以发现在激光光束范围内的条纹个数保持不变，与理论公式不甚符合，考虑修正理论公式。

采用激光点光源干涉得到了一些很诡异的数据，处理后与理论预期不甚相符，初步推测可能是玻璃板不平行度的影响以及理论推导可能有偏差。将在最近几天整理实验结果并报告给指导教师 — 吴迪 2016/03/27 16:52
注意一下条纹光强的变化，是否存在规律？ — Chen Yuanjie 2016/03/29 13:55

意识到观察到的条纹可能存在多级条纹，条纹取向变化可能与偏振有关，理论公式存在存在一定的问题，需要修正

考虑在光路中加入偏振片，测量所得条纹的光强后再进行分析

在入射光路中加入偏振片，转动偏振片取向后发现条纹取向不改变，且条纹取向依旧会变动
利用分光计上配备的半透半反镜可观察到较好的等倾干涉条纹，但在角度大于10°时条纹过密而无法观察，故只测量了0°到10°时的数据
通过调节激光打到玻璃片上的位置发现条纹会随着位置的改变而有较大变化。进一步更换玻璃片重复实验，会出现类似的效果但条纹形状不完全相同。初步考虑条纹大概是等倾干涉与等厚干涉的叠加，由于等厚干涉在θ变化时光程差符号不变而等倾干涉的光程差随θ变号而变号导致左右两侧不对称。

处理完成了上次的数据，得到的结果线性相关度极差。初步考虑可能是上次测量时区间过小，且在小区间内条纹变化较为迅速有关，且用图像方法测得的光强值出现了一定的溢出现象。
与乐老师进行了讨论，打算利用“衍射光强分布自动记录仪”衍射光强分布的测量进行下一步的实验，并参考椭圆偏振仪。

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