Plano óptico
Un plano óptico es una pieza de vidrio de grado óptico lapeada y pulida para que sea extremadamente plana en uno o ambos lados, generalmente dentro de unas pocas decenas de nanómetros (mil millonésimas de metro). Se utilizan con una luz monocromática para determinar la planitud (precisión superficial) de otras superficies, ya sean ópticas, metálicas, cerámicas u otras, por interferencia . [1] Cuando un plano óptico se coloca sobre otra superficie y se ilumina, las ondas de luz se reflejan tanto en la superficie inferior del plano como en la superficie sobre la que descansa. Esto provoca un fenómeno similar a la interferencia de película delgada . Las ondas reflejadas interfieren, creando un patrón defranjas de interferencia visibles como bandas claras y oscuras. El espacio entre las franjas es menor donde el espacio cambia más rápidamente, lo que indica una desviación de la planitud en una de las dos superficies. Esto es comparable a las líneas de contorno que uno encontraría en un mapa. Una superficie plana se indica mediante un patrón de franjas rectas y paralelas con espacios iguales, mientras que otros patrones indican superficies irregulares. Dos franjas adyacentes indican una diferencia en la elevación de la mitad de la longitud de onda de la luz utilizada, por lo que al contar las franjas, las diferencias en la elevación de la superficie se pueden medir con una precisión superior a un micrómetro.
Por lo general, solo una de las dos superficies de un plano óptico se hace plana con la tolerancia especificada, y esta superficie se indica con una flecha en el borde del vidrio.
Los planos ópticos a veces reciben un revestimiento óptico y se utilizan como espejos de precisión o ventanas ópticas para fines especiales, como en un interferómetro Fabry-Pérot o una cavidad láser . Los planos ópticos también tienen usos en espectrofotometría .
Un plano óptico generalmente se coloca sobre una superficie plana para ser probado. Si la superficie está limpia y es lo suficientemente reflectante, se formarán franjas de interferencia con los colores del arco iris cuando la pieza de prueba se ilumine con luz blanca. Sin embargo, si se utiliza una luz monocromática para iluminar la pieza de trabajo, como helio, sodio a baja presión o un láser, se formarán una serie de franjas de interferencia claras y oscuras. Estas franjas de interferencia determinan la planitud de la pieza de trabajo, en relación con el plano óptico, dentro de una fracción de la longitud de onda de la luz. Si ambas superficies son perfectamente planas y paralelas entre sí, no se formarán franjas de interferencia. Sin embargo, suele haber algo de aire atrapado entre las superficies. Si las superficies son planas, pero una pequeña cuña ópticade aire entre ellos, entonces se formarán franjas de interferencia paralelas y rectas, que indican el ángulo de la cuña (es decir, más franjas más delgadas indican una cuña más pronunciada, mientras que menos franjas pero más anchas indican menos cuña). La forma de las franjas también indica la forma de la superficie de prueba, porque las franjas con una curva, un contorno o anillos indican puntos altos y bajos en la superficie, como bordes redondeados, colinas o valles, o superficies convexas y cóncavas. [2]
Tanto el plano óptico como la superficie a probar deben estar extremadamente limpios. La más mínima cantidad de polvo que se deposita entre las superficies puede arruinar los resultados. Incluso el grosor de una raya o una huella digital en las superficies puede ser suficiente para cambiar el ancho del espacio entre ellas. Antes de la prueba, las superficies generalmente se limpian muy a fondo. Más comúnmente, acetonase utiliza como agente de limpieza, ya que disuelve la mayoría de los aceites y se evapora por completo, sin dejar residuos. Por lo general, la superficie se limpiará con el método de "arrastre", en el que se humedece, estira y arrastra un tejido sin pelusas y sin rasguños por la superficie, arrastrando consigo las impurezas. Este proceso se suele realizar decenas de veces, consiguiendo que la superficie quede completamente libre de impurezas. Será necesario usar un pañuelo nuevo cada vez para evitar la recontaminación de las superficies por el polvo y los aceites que se eliminaron anteriormente.
