光栅的基本元件是主光权和指示光栅。它们是在一块长条形光学玻璃上,均匀刻上许多明暗相间宽度相等的刻线,如图14-1(a)所示。常用的光栅每毫米有10、25、50、100和250条线。主光栅的刻线一般比指示光栅长。若刻线宽度为a,缝隙宽度为b。则W=a+b为光栅节距或栅距。
若将两块光粗(主光栅、指示光栅)叠合在一起,并且使它们的刻线之间成度θ,如图14-1(b)所示。由于思光效应,两块光顶的刻线相交处形成亮带的刻线与另一块光栅的色阶相交处形成暗带,在与光栅刻线垂直的方向,条纹,这些条纹就称为莫尔条纹。
如果改变θ角，两条莫尔条纹间的距离B也随之变化。当两块光栅沿着垂直于刻线方向相对移动时,莫尔条纹将沿着刻线方向移动,光栅移动一个节距W,莫尔条纹也移动一个间距。
从式(14-1)可知,θ越小,B越大,使得B＞＞W,即莫尔现象有使栅距放大的作用,因此，读出莫尔条纹的数目比读光栅刻线要方便得多。通过光栅栅距的位移和莫尔条纹的对应关系,就可以容易地测量莫尔条纹移动数,获取小于光栅栅距的微小位移量。
透射式圆盘光栅如图14-2(a)所示。光栅盘内是一个定位圆(θ=42mm),圆光栅上每根刻线都通过圆心,W为节距(见图14-2的A放大图)。同样,取a=b=W/2,两条相邻刻线的夹角称为角距离。通常在圆盘上刻有1080~648000条线。将两块具有相同栅距W的圆光栅香合在一起,使其圆心0和O’之间保持很小的偏差量c,于是光栅各个部分的夹角θ将不同,便形成了不同曲率半径的圆弧莫尔条纹,如图14-2(b)所示。
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