40 / 106
38
Описанный выше эффект называют механическим муаром,
при котором полосы образуются в результате физического на-
ложения двух решеток. Явление механического муара ограни-
чено периодом используемой решетки (величиной, обратной
шагу). Максимальное значение периода для решеток этого
типа составляет обычно около 40 линий/мм; выше этого преде-
ла преобладают дифракционные эффекты. Это означает, что
при использовании решеток с периодом 40 линий/мм для воз-
никновения одной муаровой полосы потребуется деформация
величиной не менее 0,025 мм. Этого вполне достаточно при
исследовании крупных деформаций, но для измерения малых
упругих деформаций требуются гораздо более мелкие и чувст-
вительные решетки. Оптический метод муара, более известный
под названием муаровой интерферометрии, обеспечивает бо-
лее высокую чувствительность за счет использования явлений
интерференции и дифракции света.
Камера
Плоский
волновой фронт
Волновые фронты
от деформированного
образца
Порядок
дифракции
1,–1
Дифракционная
решетка
Волновые фронты
от недеформированного
образца
α
α
Образец
Технологии
Рис. 2. Двухлучевая интерференция
на отражательной дифракционной решетке
Решетка образца
Взаимный поворот на 5°
5°
Шаг решетки образца на 10% больше
Эталонная решетка
Рис. 1. Образование муаровых полос при
наложении двух решеток с разным шагом
и углом поворота
На рис. 2 показан простой муаровый интерферометр,
в котором образец с решеткой помещен в двухлучевую
интерферометрическую систему. В результате дифракции
входящие пучки света расщепляются решеткой на мно-
жество пучков, ориентированных в предпочтительных на-
правлениях. Если решетка не деформирована, пучки диф-
рагированных световых волн –1 и +1 порядка оказываются
перпендикулярными поверхности решетки и интерферен-
ции не возникает. Если образец деформирован, дифрак-
ционные пучки –1 и +1 порядка излучаются под разными
углами и интерферируют друг с другом. В результате возни-
кает муаровый узор, характеризующий плоскостной сдвиг.
Расшифровывается этот узор аналогично механическому
муару.