平面度与光波带的条数关系
平面度概念(一)
平面度概念(一)
平面度概念及相关内容
什么是平面度概念
•平面度是工程学中的一个术语，用于描述一个物体的平坦程度和表面的平滑度。
•平面度是指一个物体表面与一个理想平面之间的偏差程度。
•平面度是工程制造中一个非常重要的指标，直接影响到产品的质量和性能。
平面度的测量方法
•平面度的测量可以使用测量仪器，如平面度测量仪、激光干涉仪等。
•平面度测量通常通过对多个测量点进行测量，并基于这些点的位置关系来计算平面度。
平面度的标准与符号
•平面度的标准通常由相关的行业和国家制定，并以符号的形式表示。
•平面度的符号是一个矩形框内的两条平行线，上方标注一个数字表示容许的最大偏差。
平面度的应用领域
•平面度在机械制造、汽车制造、航空航天、电子设备等领域都有广泛的应用。
•平面度可以影响到零件的装配精度、摩擦阻力、润滑效果等方面。
平面度的控制方法
•平面度的控制可以通过工艺改进、加工技术改进、测量方法改进等手段来实现。
•平面度的控制需要综合考虑材料性质、加工工艺、测量精度等因素。
平面度与其他表面性质的关系
•平面度与平滑度、粗糙度、直度等表面性质存在一定的联系和区别。
•平面度是表面性质中的一个重要指标，但不代表其他表面性质的完整描述。
以上是关于平面度概念及其相关内容的简述。
平面度作为一个重
要的指标，对于保证产品质量和性能至关重要，其测量、标准、应用
领域和控制方法等方面都需要深入研究和实践。
希望以上内容能提供
一些参考和启发，推动相关领域的发展和进步。
初级长度计量工试题
初级长度量具计量检定工一、判断题(正确的请在括号内打"√",错误的打"×",每题2分,共101题)1.平尺是用于测量工件的直线度和平面度的测量工具。
( ) √2.直角尺工作角的垂直度要求，随其结构的形式不同也不一样，有的分0级和1级，也有的分1级和2级。
( ) √3.水平仪检定器是一种测量小角度的仪器，主要用来检定框、或条式水平仪的示值，但不能用来检定合像水平仪的示值。
( ) √4.水平仪的水准器是一个封闭的弧形玻璃管，内装的是洒精或已醚或其他流动性的挥发性好的液体，液体要装满。
( ) ×5.水平仪分度值是主水准泡的气泡移动一个刻度所产生的倾斜，此倾斜以一米为基准长的倾斜高度与底边的比表示。
( ) √6.水平仪V形工作面的直线度，用心轴以涂色法检定其涂色的厚度不作具体要求。
( ) ×7.塞尺片分特级和普通级两个级别，特级就是1级；普级就是2级。
( ) √8.Ⅰ型角度规在装上直角尺和直尺后可以测量0-50°之间的角度。
( ) √9.角度规的示值误差用2级角度块检定，检定应在制动器紧固的情况下进行。
( ) ×10.游标角度规游标刻度面边缘至主尺刻度面的距离的检定方法与游标卡尺一样。
( )√11.光学角度规的分度与游标角度规的分度一样，所以读数方式也一样。
( ) ×12.角度块按工作角的制造公差分为0级、1级、2级。
三角形角度块有一个工作角；四边形角度块有四个工作角。
( ) √13.扭簧比较仪用于比较测量法，主要适于微量的测量。
( )√14.带定位护桥的内径表的定中心装置的正确性，以在测量下限位置检定的值确定。
( ) ×15.带定位护桥的内径百分表，其定位护桥在任何位置时的接触压力，应接近活动测头的测力。
( ) ×16.使用中的百分表的示值误差，可按20个分度间隔进行检定，如果检定结果接近规程技术要求，则还须进行补点检定。
平面度误差的测量及数据处理
课程设计说明书题目:平面度误差的测量及数据处理学生姓名：学院：班级：指导教师：摘要平面度误差是将被测实际表面与理想平面进行比较，两者之间的线值距离即为平面度误差值；或通过测量实际表面上若干点的相对高度差，再换算以线值表示的平面度误差值。
本文就平面度误差的数学模型与按最小二乘法建立理想平面（评定基准）的数学模型展开分析讨论；并结合案列分析，得出比较客观地评定平面度误差或者测量较大平面的平面度误差，最小二乘法是最佳方法[1]关键词：最小二乘法；平面度误差；最佳方法AbstractFlatness error is measured by actual surface with an ideal plane are compared, the line between the two values of distance, which is the flatness error values, or by measuring the actual surface on several points of relative height difference, conversion to line value representation of flatness error value .This paper studies the mathenatical model of flatness error and ideal plane made by least square method .With illust ration of practical cases, the author reaches the conclusion that least sauare method is the best one in judging and measuring larger plane’s flatness error.Keywords: Leastaquare method ; Flatness error；Best method目录第一章平面度的测量方法 (1)1.1引言 (1)1.2平面度误差的测量 (1)第二章平面度的评定 (3)2．1最小区域法 (3)2.2最小二乘法测量平面度误差的原理 (4)2.2．1建立被测实际表面的数学模型 (4)第三章用MATLA实现的过程 (6)3.1软件编程 (6)3.2平面度误差的最小二乘法评定及其评定结果的不确定度 (10)3.3小结 (13)第一章平面度的测量方法1.1 引言平面度误差是指被测实际表面对其理想平面的变动量。
平面度概念
平面度概念平面度概念概念介绍•平面度是指一个物体或表面在平面上的程度。
•在设计和制造领域中，平面度是用于衡量零件表面与设计平面之间的偏差程度的参数。
平面度的重要性•平面度是确保零件在装配和运行过程中的正常功能的关键要素之一。
•如果零件的平面度不达标，可能会导致装配困难、摩擦增加、密封性能下降等问题。
平面度的测量方法•使用测量仪器（如平面度尺、测量平台等）来测量零件表面与设计平面之间的偏差。
•常用的平面度测量方法有直接比较法、光干涉法等。
平面度的符号表示•标准中规定了平面度的符号表示，一般使用GD&T（几何尺寸和公差）标准。
•符号表示中会使用一个T字形的标志，上面有一个箭头，表示与理想平面的偏差方向。
平面度的公差要求•根据零件的功能和装配要求，平面度的公差要求有所不同。
•一般情况下，零件表面与设计平面之间的偏差应控制在一定的公差范围内。
平面度与其他几何参数的关系•平面度是一种独立的几何参数，与其他几何参数（如圆度、直线度等）没有直接的关系。
•但是，在实际测量和设计中，通常会将多个几何参数结合起来考虑。
平面度的应用领域•平面度在各种工业领域中都有广泛的应用，特别是在汽车、航空航天、机械制造等行业中。
•在这些领域中，平面度的要求通常较高，需要采用精密的测量设备和制造工艺。
结论•平面度是衡量零件表面与设计平面之间偏差程度的重要参数。
•平面度的测量和控制对于确保零件装配和正常运行至关重要。
•在设计和制造过程中，需要根据零件的功能和装配要求确定合适的平面度公差要求。
•平面度的符号表示和公差要求都是根据标准规定的，以确保统一的测量和制造标准。
•平面度与其他几何参数虽然没有直接的关系，但在实际应用中需要综合考虑，以满足整体设计要求。
•平面度广泛应用于各个工业领域，特别是需要高精度和高质量要求的行业。
•在汽车制造中，平面度的控制是确保发动机零部件配合性和运转平稳的关键。
•在航空航天领域，平面度的要求更高，因为任何微小的偏差都可能导致飞机零件装配不合理或失效。
平面度测量方法综述
平面度测量方法综述摘要：本文总结了目前国内平面度测量的各种方法，从基本原理和测量特点两方面对各种测量方法进行介绍，对已存在的各种平面度测量方法进行简要总结。
关键词：平面度；测量；原理一、平面度相关含义平面度是属于形位公差中的一种，指物体表面具有的宏观凹凸高度相对理想平面的偏差。
平面度误差是将被测实际表面与理想平面进行比较，两者之间的线值距离即为平面度误差值；或通过测量实际表面上若干点的相对高度差，再换算以线值表示的平面度误差值。
在传统的检测方法中，平面度的测量通常有：塞规/塞尺测量法、液平面法、激光平面干涉仪测量法（平晶干涉法）、水平仪/数字水平仪测量法、以及打表测量法。
二、常用测量方法介绍（一）塞尺测量法测量原理：将待测产品固定在基准平台，待检测面向下放置，贴合平台表面。
在产品边缘插入塞尺。
判定标准：间隙处使用塞尺，尺寸0.3以上不可塞入为合格。
例如，塞尺尺寸为0.3可以塞入超过0.3不可塞入，产品OK；若塞尺尺寸0.4可塞入，则产品NG。
该种测量方法有以下特点：塞尺主要用于间隙间距的测量，对平面度的测量只能进行粗测。
检测效率较低，结果不够全面，只能检测零件边缘。
（二）液平面法测量原理：液面法测量平面度误差以连通器的工作原理为基础，由于重力影响，连通器的两侧液面等高，以液体构成的平面作为测量基准，按照提前设定的布点测量出被测平面上各点相对测量基准的偏移量，经过数据处理进而获得平面度误差。
如图所示，连通器的两边A和B用软管2把液体连通，用传感器或液面计高器1测量液面的高度。
测量时，首先将连通器的两边放在被测平面的同一个位置上，调整两个传感器的零位。
然后，将其中一边固定在该位置上，另一边逐点移动到选定的测量点进行测量，同时记录各点示值相对于零位示值的差值。
将这些差值分别乘以二，获得各点相对于测量基准的偏移量，再把这些偏移量进行数据处理，用以评定平面的平面度误差。
该种测量方法有以下特点：1、适合于测量连续或者不连续的大平面的平面度；2、由于工作液体有一定的粘度，测量过程中要使连通器的两边的液位保持一定时间，故测量时间较长；3、由于液体对温度的变化非常敏感，使得实际测量中读数不准确，分散性大，故是用于测量精度较低的平面。
光学法平面度测量原理
光学法平面度测量原理今天来聊聊光学法平面度测量原理，这可真的是一个特别有趣又很实用的东西呢。
不知道你有没有过这样的经历啊，你照镜子的时候，如果镜子表面不平，那你看到的自己可能就有点歪歪扭扭的。
从这个事儿啊，就能牵出光学法平面度测量的一点点门道啦。
就好像光这个小家伙，是超级敏感的检测员。
当光照射到一个平面上的时候，如果这个平面是理想的平面，那光按照一定的规律反射或者透射；要是平面不平整呢，光就像是在坑坑洼洼的路上走的小车子，走得就没那么顺畅咯。
咱们细致点说光学法平面度测量原理哦。
比较典型的是利用光的干涉现象。
打个比方，光干涉就像两拨水波相遇的时候。
我们知道，水波相遇的时候会互相叠加，有时候它们叠加起来变得更高，有时候又互相抵消变没了。
光也是这样的，当两束同频率、相干性好的光叠加的时候，就会出现干涉条纹。
如果被检测的平面非常平，那干涉条纹看起来就是规则平行的，就像整齐排列的小栅栏似的；要是平面有凸起或者凹陷，那这个“小栅栏”就歪歪扭扭啦。
说到这里，你可能会问，那怎么精确得出平面的不平度数值呢？这就要说到在测量的时候，我们是可以根据干涉条纹的弯曲程度或者间隔变化之类的参数，通过相关的光学计算公式来算出具体的平面度误差数值的。
这中间可涉及不少光学的理论知识呢。
老实说，我一开始也不明白为什么通过这些复杂的光现象就能够精确测量平面度。
我开始学习的时候，看到那些公式和理论头都大了。
可是后来，当我用生活中的现象去类比的时候，就慢慢开窍了。
就像我们看排队，队伍要是歪歪扭扭的，那肯定有人站错了位置或者距离没把握好，和光干涉条纹体现平面不平度是很相似的道理。
在实际生活和工业生产里，光学法平面度测量用处可不小啊。
就拿做手机屏幕来说吧，手机屏幕得特别平，不然显示就不好看，触摸也不灵敏。
在生产过程中用光学法测量平面度，就可以保证每一片屏幕都是优质的。
不过在进行光学法平面度测量的时候也是有注意事项的。
比如说测量环境要尽量避免干扰光，要是乱七八槽的光不断加进来，那就像很多嘈杂的声音混入对话里，我们就很难听清到底在说啥，光的干涉条纹会被扰乱，测量准确性就大打折扣啦。
浅述光波干涉条纹在长度计量中的应用
高新技术2017年11期︱5︱浅述光波干涉条纹在长度计量中的应用刘平进甘肃省计量研究院，甘肃 兰州 730070摘要：光波干涉法是目前计量领域一种不可或缺的技术手段，具有测量精度高、适用范围广、操作简便等优点。
基于此，本文分析了光波干涉法在长度计量中的应用，并分析了干涉条纹清晰度的影响因素，希望为相关计量工作者提供有益借鉴和参考。
关键词：光波干涉法；长度计量；干涉条纹；清晰度；平面度中图分类号：TB921 文献标识码：B 文章编号：1006-8465（2017）11-0005-01光波干涉在测量零件平面度、光学镜头加工曲率等方面有着十分广泛的应用，为提高测量准确度，有必要研究光波干涉法在长度计量中的应用，总结干涉条纹清晰度的影响因素，为计量工作提供理论指导。
1 光波干涉法概述 两束相干光在空间某一区域重叠时，若两束光的光程差Δ为波长（λ）的整数倍，则在相遇处互相加强，产生明条纹；若光程差Δ为二分之一波长（λ/2）的奇数倍，则在相遇处相互抵消，产生暗条纹，该现象称为光波干涉，光波干涉法就是利用上述干涉原理进行长度计量的一种方法。
2 光波干涉法在长度计量中的应用 2.1 迈克尔逊干涉法 迈克尔逊干涉法是长度计量检定中最常使用的一种方法，该法以光波干涉法为基础，其巧妙之处在于以平面镜成像的方式得到平晶与量块之间的空气楔。
将光源置于聚光镜焦点处，得到的平行光束先经半透镜分光，再垂直照射至反射镜，此时光束入射角为零。
采用迈克尔逊干涉法时，光束经半透镜成像并形成空气楔，尽管两光束的真实光线在光程中相遇，但基于平面干涉条纹的定域性，条纹仍产生于空气楔中，这样就可以将样品及显微系统置入空气楔内，通过显微系统在分划板上成像，然后利用目镜观察即可。
迈克尔逊干涉系统具有零入射角和n 值为1的特性，故只要波长一定，就能得到极高精度的测量结果。
根据平板干涉的特点，若产生黑条纹，则其它地方因为空气层厚度的变化会出现一级、二级等多级暗条纹，因此需要将测头和反射镜连接到一起，让反射镜沿与光轴垂直的方向移动，这样就能控制0级条纹的移动。
平晶检测平面度
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使用光源
光波干涉法使用的光源常采用单色光源， 单色光源所产生的干涉图形较为清晰。
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
准备与检测
清除被检测的浮封环和平晶表面上的纤维 、颗粒、油渍、水汽等污物。
确认密封环端面无损伤。
将平晶工作面轻放在浮封环工作面上，并 使两者紧密接触，出现干涉带。
判读光谱带数时不使其受到其它附加外力 。
带开孔 活动板
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干涉条纹与间隙的关系
干涉条纹是弯曲的，表明被测 表面不平，干涉条纹的弯曲程 度表示了该表面不平度的大小 。
判断被测表面是凸形还是凹形 的方法是：当接触线（平晶与 被测件接触处）在干涉条纹所 形成的弯曲弧线里边时，则表 明该表面是凸形的（见后图左2 ）；倘若在外边，则表明该表
2021/2/4 面为凹形的（见后图左3）。
观察干涉图形，判读干涉光谱带。
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平面度的测定值
平面度的计算如下式：
式中：
Δ—平面度的测定值，单位为μm。 N—干涉光谱带数； λ—单色光波波长，单位为μm。
单色纳光光波波长为λ=0.6μm。一条光 带时，Δ为0.3μm，即平面度为0.3μm。
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平面度的判读（图形见后4页所示）
对于浮封环光亮带来说，上面两个图形为 平晶一侧接触浮封环开始，两者从楔形到 非常接近中所形成干涉图形。
下面4个图形是两者正常接触后形成的干涉 图形，反映不同的平面状态。
左边完整的干涉条纹说明光亮带整体凹下 或凸起，只是凹凸量不一样。
其余三个为光亮带平面单纯弯曲和平面不 完全。
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平晶检测平面度
平面度误差
长度计量中干涉条纹的运用及影响干涉条纹清晰度的原因分析
长度计量中干涉条纹的运用及影响干涉条纹清晰度的原因分析辛永强;郭芮君【摘要】光波干涉是长度计量重要的技术手段,从目前使用最为广泛的双频激光干涉仪到我们日常使用平晶检定工作台的平面度都离不开光波的干涉.本论述从光学仪器的干涉原理入手,分析迈克尔逊干涉系统在长度计量中的运用及演变,研究用光波干涉法检定工作台平面度的方法,以及多束光干涉原理和罗埃镜干涉原理在长度计量中的实际运用等方面;并从干涉光源单色性、干涉光源的强度、光源大小等方面对影响干涉条纹清晰度的原因进行了分析.通过对干涉原理和测量方法的研究,分析此类仪器中影响光波干涉的因素,方便使用人员发现并改进设备使用及测量中容易出现的问题,使测量过程更合理,从而得到理想的测量数据.【期刊名称】《甘肃科技纵横》【年(卷),期】2016(045)009【总页数】3页(P34-36)【关键词】长度计量;光波;干涉;影响因素【作者】辛永强;郭芮君【作者单位】甘肃省计量研究院,甘肃兰州730070;甘肃省计量研究院,甘肃兰州730070【正文语种】中文【中图分类】TH744光波干涉在长度计量领域应用广泛，通过测量和分析干涉条纹，我们可以准确测量零件的平面度、平行度、工作面表面粗糙度，测量量块的中心长度和长度变动量，检验光学镜头的加工曲率以及高精度棱镜的角度偏差等很多方面。
利用光波干涉法进行精密测量，具有测量效率高、适用范围广、检测数据精确等优点。
本论述通过介绍迈克尔逊干涉系统以及罗埃镜干涉原理和几种长度计量中容易被忽视的测量方法，阐述了光波干涉在实际长度精密计量中的具体运用，并从干涉光源单色性、干涉光源的强度、光源大小等方面对影响干涉条纹清晰度的原因进行了分析。
1.1 迈克尔逊干涉系统迈克尔逊干涉系统是长度计量仪器中应用最广的系统，它的特点就是把平晶和量块造成的空气楔用平面镜成像的方法来实现。
把光源放在聚光镜焦点上，光源发出平行光束，经过半透镜分光后垂直照射反射镜，故光束入射角为零。
平面度_精品文档
平面度1. 什么是平面度？平面度是用来描述一个物体表面的水平程度或平坦程度的物理量。
通常情况下，我们可以在工程制图、制造和测量领域中使用平面度来评估物体的平整度。
平面度取决于物体表面的形状和曲率，以及表面上的任何凸起或凹陷。
2. 平面度的测量方法平面度的测量可以通过多种方法进行，下面将介绍一些常见的方法：2.1 直尺法直尺法是一种简单的测量方法，通过在物体表面上放置一根直尺并观察直尺和表面之间的间隙来判断平面度。
如果直尺的完全接触表面，则可以认为表面是平整的。
然而，这种方法对于评估较高精度要求的平面度可能不够准确。
2.2 测平仪法测平仪是一种专门用于测量平面度的仪器。
它通过测量物体表面相对于地面的水平度来确定平面度的好坏。
测平仪通常采用气泡水平仪或激光水平仪的原理进行测量。
2.3 光干涉法光干涉法是一种比较精确的测量方法，通过使用干涉仪或激光干涉仪来测量物体表面的平整度。
该方法利用光波在表面上产生干涉的原理来计算平面度。
3. 平面度的重要性3.1 对产品质量的影响平面度是评估产品质量的重要指标之一。
对于一些需要与其他零件配合的机械部件来说，如果平面度不达标，可能会导致零件相互之间无法良好配合，从而影响产品的性能和质量。
3.2 对加工工艺的要求平面度对于一些精密加工工艺也非常重要。
例如，对于一些需要进行切削或磨削的工作，如果物体表面的平面度不达标，可能会导致加工过程中刀具磨损加剧、加工精度下降等问题。
3.3 对工作环境的要求一些在运行时需要保持平衡的设备或机械装置，对于工作台、床身等部件的平面度要求也较高。
如果平面度不达标，可能会使得设备在运行过程中发生不平衡、晃动等现象，从而影响设备的运行效果和寿命。
4. 平面度的标准平面度的标准通常根据具体的使用要求和产品规格而定。
不同的行业和应用领域可能对平面度的要求有所不同。
常用的平面度测量标准有ISO 1101等国际标准和GB/T 1184等国内标准。
5. 如何提高平面度？提高平面度可以从以下几个方面入手：5.1 加工工艺改进通过改进加工工艺，如增加抛光、研磨等步骤，可以提高物体表面的平整度和平面度。
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平面度与光波带的关系
引用一本书上的内容： 1) 根据干涉条纹计算平面度误差
测量时若岀现向一个方向弯曲的干涉条纹，如图所示，调整平晶位置，使之岀现 3〜5条干涉带，则平面度误差的近似值为:
f= (v/ 3)X ( ”2)
入为光波波长，白光的平均波长为 0.58 W 为干涉带弯曲量，3为干涉带间距 但是如何精确确定 V 和3的值,我也很迷惑！ 2) 根据光圈计算平面度误差
若被测平面凹或凸，则会岀现环形干涉带，调整平晶的位置，使干涉带数为最少，则平面度误差的近似值为： f = ( ”2) x n
入为光波波长，白光的平均波长为 0.58 m n 为平晶直径方向上的光圈数
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本帖最后由
duomeiti
于2008-6-27 16:55 编辑］
平晶具有两个(或一个)光学测量平面的正圆柱形或长方形的量规。
光学测量平面是表面粗糙度数值和平面度误差都极小的玻璃平面， 它能够产生光波干涉条纹(见激光测长技术)。
平晶有平面平晶和平行平晶两种。
平面平晶用于测量高光洁表面的平面度误差，
图1a 为用平面平晶检验量块测量面的平面度误差。
平行平晶的两个光学测量平面是相互平行的，用于测量两高光洁表面的平行度误差,
例如千分尺两测量面的平行度误差（图 1b ）。
平晶用光学玻璃或石英玻璃制造。
圆柱形平面平晶的直径通常为 45〜150毫米。
其光学测量平面的平面度误差为
：1级精度的为0.03〜0.05微米；2级精度的为0.1微米
图j
E2
常见的长方形平面平晶的有效长度一般为200毫米。
平晶-正文
□ □□
具有两个（或一个）光学测量平面的正圆柱形或长方形的量规。
光学测量平面是表面粗
糙度数值和平面度误差都极小的玻璃平面，它能够产生光波干涉条纹（见激光测长技术）。
平晶有平面平晶和平行平晶两种。
平面平晶用于测量高光洁表面的平面度误差，图1a为用
平面平晶检验量块测量面的平面度误差。
平行平晶的两个光学测量平面是相互平行的，用于
测量两高光洁表面的平行度误差，例如千分尺两测量面的平行度误差（图1b）。
平晶用光
学玻璃或石英玻璃制造。
圆柱形平面平晶的直径通常为45〜150毫米。
其光学测量平面的
平面度误差为:1级精度的为0.03〜0.05微米；2级精度的为0.1微米。
常见的长方形平面平晶的有效长度一般为200毫米。
%
2记
Z
平晶
平晶是利用光波干涉现象测量平面度误差的，故其测量方法称为平晶干涉法（图2）,
也称技术光波干涉法。
测量时，把平晶放在被测表面上，且与被测表面形成一个很小的楔角
e,以单色光源照射时会产生干涉条纹。
干涉条纹的位置与光线的入射角有关。
如入射光线
垂直于被测表面，且平晶与被测表面间的间隙很小，则由平晶测量面P反射的光线与被测表
面反射的光线在测量面P发生干涉而出现明或暗的干涉条纹。
若在白光下，则出现彩色干涉条纹。
如干涉条纹平直，相互平行，且分布均匀，则表示被测表面的平面度很好；如干涉条
卩” m
纹弯曲，则表示平面度不好。
其误差值为' | ,式中a为两干涉条纹间距离，b为干
涉条纹的弯曲值，入为光波波长，白光波长一般以0.6微米计算。
光波带图
3 Light bands
0 00087mm
iO.00003481
；E GEOMETRY 1 Ug帕band 2 Ligtn bands
000029mm 0 00058mm
(0.0000116 ) 10 00002323
SLfgtii bands
0 00261 mm
(0.00010443
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