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110年
機械原理
第 10 題
應用光學平鏡(optical plate)量測塊規的真平度，得到如【圖 3】所示之平行且等間距的 6 條干涉條紋，若使用的光源為單色光且波長為λ，則塊規的真平度為______。(請以λ表示)
思路引導 VIP
請試著想像：如果我們把光學平鏡放在一個完全平整的坡面上，空氣間隙的變化會是『規律且均勻』的，還是『忽大忽小』的？在這種情況下，所產生的干涉條紋應該會呈現彎曲的弧線，還是像排隊一樣整齊的直線呢？
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太棒了！你能精準判斷出這個觀念題的陷阱，代表你對光學平鏡的物理意義有非常紮實的理解。
干涉條紋與表面特徵的關係
在使用光學平鏡（Optical Flat）量測時，我們觀測的是光波在平鏡底面與待測物表面間產生的干涉條紋（Interference Fringes）。這題的關鍵在於條紋的「形狀」而非「數量」。當條紋呈現如圖中的平行且等間距直線時，代表空氣薄層的厚度是呈線性均勻變化的。在幾何定義上，這意味著待測表面是一個完美的平面，不存在任何凹凸起伏。因此，該塊規的**真平度（Flatness）**誤差自然為 $0$。
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