Фабри —Перо скорость

Если рассеивающий объект имеет большие скорости, порядка сотен и тысяч метров в секунду, использование оптического гетеродинирования и применение электронных методов обработки сигнала затруднительны, так как доплеровская частота при таких скоростях лежит в диапазоне сотен мегагерц. В этих случаях для выделения доплеровского сдвига целесообразнее применять интерферометр Фабри—Перо или конфокальный интерферометр 206, 44]. [c.281]

Измерение степени турбулентности требует специальной сложной обработки доплеровского сигнала, который имеет вид импульсов типа вспышек с частотой fo (ввиду случайного распределения частиц в потоке и большого пространственного разрешения оптической схемы анемометров). Не касаясь специальных вопросов обработки доплеровских сигналов, заметим, что к настоящему времени созданы ЛДА с подобной обработкой сигналов и выводом информации на цифровое табло. Практически лазерные анемометры не имеют ограничений по измерению степени турбулентности (что особенно важно для исследований в проточных частях турбомашин), а верхний предел по измеряемым скоростям определяется только способом измерения доплеровской частоты. Так, для случая использования в ЛДА фотоприемника с полосой пропускания 250 мГц при угле сведения лучей 20° верхняя граница измеряемой скорости около 400 м-с . При использовании в ЛДА эталона Фабри—Перо этот диапазон может быть увеличен до 800—1000 м.с- 1,122]. В ЛРА с т=10 и )=400 мкм (А=0,02б мГц-с-м- ), разработанном в МЭИ [35], верхний предел измеряемой скорости составил 300 м-с . Заметим, что в этом варианте анемометра ограничение по скорости лимитируется полосой пропускания усилителя. [c.55]

Дисперсия групповой скорости в асимметричном резонаторе Фабри — Перо. [c.340]

В обзоре [54] обсуждается лазерный измеритель скорости на базе интерферометра Фабри — Перо с регистрацией изменения положения интерференционных колец во времени при помощи высокоскоростного фотохронографа. Искомая скорость поверхности определяется по величине смещения интерференционных колец в фокальной плоскости выходной линзы интерферометра с использованием соотношений типа [c.70]

Рассмотрите излучение линии Нр атомами в обычной разрядной трубке при 27°С. Проанализируйте излучение с помощью интерферометра Фабри — Перо, у которого расстояние между пластинками увеличивается до тех пор, пока сохраняется видимость полос. Предельный порядок интерференции равен 50 000. Какова ширина линии, если предположить, что контур линии прямоугольный Находим ширину, намного большую естественной ширины. Предполагая, что все атомы движутся с одинаковой скоростью, т. е. со средней тепловой скоростью (у), рассчитайте ширину линии, обусловленную эффектом Доплера, и сравните ее с экспериментально полученным значением. [c.344]

Для измерения скорости звука предложено много всевозможных приемов, которые основываются на явлении дифракции света на ультразвуке, интерференции звука (интерферометр Пирса) и на импульсном методе измерения скорости ультразвука [283]. Все эти способы дают высокую точность определения скорости звука в обычных условиях, но если необходимо знать скорость звука при любой пониженной температуре, когда вязкость жидкости и вместе с ней поглощение сильно возрастают, применение известных методов измерения скорости звука становится весьма затруднительным или даже в некоторых случаях невозможным [280]. А при изучении рассеяния света в жидкостях при переходе от обычных вязкостей к стеклообразному состоянию нужно знать адиабатическую сжимаемость в любой температурной точке. Поэтому Величкина и автор этой книги [2801 разработали специальный метод измерения, который, как нам представляется, лучше других методов подходит для указанных условий. Разумеется, он может применяться и в других случаях Разработанный метод измерения скорости ультразвука основан на явлении интерференции звуковых волн в плоскопараллельном слое конечной толщины. Прибор, работающий на этом принципе, представляет собой интерферометр Фабри — Перо для звуковых волн. Схематически устройство прибора и блок-схема электронной части показаны на рис. 46а, общий вид прибора — рис. 466. [c.214]

В эл.-магн. стоячей В. фазы колебаний олектрпч. и магн. полой смещены во времени на п/2, поэтому поля обращаются в нуль по очереди . Аналогичное смещение по фазе происходит и в пространстве пучности Е приходятся на узлы Я и т. д. Поэтому поток энергии в таких В. в среднем за период колебаний равен пулю, но в каждой четвертьволновой ячейке происходит ме-риодич, с частотой 2(о) перекачка электрич. анергии в магнитную и обратно. В случае звуковых В, аналогичным образом ведут себя звуковое давление р и колебат. скорость частиц V, при этом кинетич. энергия переходит в потенциальную и обратно. Т. о., стоячая В, в любой физ. системе как бы распадается на совокупность независимых осцилляторов, колеблющихся в чередующихся фазах. Волновое поле внутри замкнутого объёма с идеально отражающими стенками (резонатора). существует в виде стоячих В. Простейший пример — система, состоящая из двух параллельных, от]ражающи1 зеркал, между к-рыми оказывается запертой плоская эл.-магн. В. интерферометр Фабри—Перо). Поскольку на поверхности идеально проводящего зеркала тангенциальная составляющая электрич. поля Еравна нулю, границы x=L фиксируют узлы ф-ции [c.318]

Появление лазеров вызвало интенсивное развитие методов внутр. М, с., основанных на управлении когерентным излучением за счёт изменения параметров лазера. При этом мы. устройства, применяемые как внеш. модуляторы, номещаются внутри оптического резонатора лазера. Используя разл. способы внутр. модуляции, получают любой вид М. с. амплитудный, частотный, фазовый и поляризационный. Частотой излучения лазера управляют, изменяя добротность оптич. резонатора лазера, напр. менян оптич. длину резонатора. С этой целью одно из зеркал резонатора закрепляют либо на магнитострикционном стержне (см. Магнитострикционный преобразователь), либо на пьезоэлементе и изменяют длину резонатора синхронно с модулирующим напряжением. Тот же эффект достигается путём изменения показателя преломления среды, заполняющей резонатор, для чего используется электрооптич. кристалл. Частотную модуляцию излучения лазера можно получить также при наложении на активную среду магн. или электрич. полей (см. Зеемана эффект, Штарка эффект), под действием К-рых происходит расщепление и смещение рабочих уровней атомов, ответственных за генерацию когерентного излучения. Изменяя величину коэф. усиления, получают амплитудную модуляцию излучения лазера. Для этого воздействуют на разность населённостей активной среды, либо изменяя мощность её возбуждения, либо используя всцомогат. возбуждение, приводящее к-перераспределению населённостей. Амплитудная модуляция излучения может быть получена и при помощи модуляции тока разряда газовых или полупроводниковых лазеров, работающих в непрерывном режиме. Одним из методов управления когерентным излучением является модуляция величины обратной связи лазера, т. е. коэф. отражения зеркал резонатора. С этой целью используют резонатор, одно из зеркал к-рого вращается с большой скоростью, и потому условия генерации выполняются лить в короткие промежутки времени. Вместо зеркал часто используют вращающуюся призму полного внутр. отражения. Изменение величины обратной связи можно получить, заменяя одно из зеркал на систему зеркал, образующих интерферометр Фабри — Перо. Коэф. отражения такого резонатора зависит от расстояния между зеркалами, изменяя к-рое можно модулировать интенсивность излучения и получать т. н. гигантские импульсы, мощность излучения в к-рых существенно превосходит мощность непрерывной генерации. Наконец, излучение лазеров также модулируют, изменяя добротность оптич. резонатора путем введения потерь, величина к-рых управляется внеш. сигналом. Для этого используют модуляторы на основе элек- [c.184]

В начале 70-х годов для исследования ударно-волновых процессов стала применяться лазерная интерферометрия [26]. Лазерные интерферометры на основе интерферометра Фабри — Перо, предназначенные для непрерывной регистрации массовой сксфости, появились сравнительно недавно [27, 28] и позволили зарегистрировать скорости до 10 км/с. [c.273]

Основной сферой Применения многолучевых интерферометров Фабри-Перо является спектроскопия высокой разрешающей силы [61, 117, НО]. Свойство Интерферометра разрешать очень близко расположенные друг к другу линии источника позволяет успешно исследовать сверхтонкую структуру спектральных линий, обусловленную наличием у атомного ядра механического и магнитного моментов, свойства атомного ядра по изотопическому сдвигу спектральньгх линий, вызванному движенйем ядра и электрона вокруг общего центра тяжести, влияние внешних электрических полей на тонкую структуру линии и т. д. Наряду с этим интерференционные спектроскопы Фабри-Перо широко применяются для определения температуры в плазме, пламенах, газах, для измерения скорости течений по допплеровскому уширению, для изучения спектров поглощения и т. д. [c.5]

Фабри—Перо, можно получить, вырезав часть круговой интерференционной картины радиальной щелью, один конец которой приходится на центр колец интерференции. Фотопленка, расположенная непосредственно за щелью и движущаяся с большой скоростью поперек щели, зарегистрирует спектральный профиль излучения лазера, разрешенный во времени. Временное разрешение определяется шириной щели и скоростью пленки, тогда как спектральное разрешение определяется параметрами эталона. Типичные параметры таковы при ширине щели 0,03мм и скорости барабана 10 000 см сек можно получить временное разрешение порядка 500 нсек. Эталон Фабри — Перо с промежутком в 1 см будет иметь область дисперсии, равную 0,24 А, что соответствует 8—10 осевым модам в случае 5-сантиметрового рубинового стержня. Теоретически расстояние между модами определяется выражением [c.390]

В 1948 г. Жакино и Дюфур предложили спектрометр Фабри — Перо, в котором фотопластинка была заменена фотоэлементом (который в настоящее время представлял бы собой ФЭУ или фотодиод), расположенным за системой точечных отверстий в плоскости, совмещенной с фокальной плоскостью выходной линзы. Этот метод называется сканированием центрального пятна. Изменяя линейно во времени давление газа внутри интерферометра или смещая зеркала, поддерживаемые пьезоэлектрическими прокладками, с фото детектора мы получим сигнал, который будет пропорщюнален спектральной яркости источника излучения на той частоте, на которую в данный момент настроен интерферометр. Например, если интерферометр поместить в камеру высокого давления, содержащую газ (показатель преломления газообразного при нормальных условиях равен примерно 1,00078), то можно достичь [60] скорости сканирования 3,9 А/атм. Если при сканировании давлением область свободной дисперсии не зависит от расстояния /, то при механическом сканировании эта область увеличивается с уменьшением. Чтобы просканировать всю область дисперсии, величину необходимо изменить на Х/2. [c.566]

Вместо интерферометра Фабри — Перо для спектрального анализа можно использовать дифракционный спектрограф [10] разрешающая спо-ообность в обоих случаях имеет порядок 10 —10 . Интерферометр табл. 1 приведено несколько результатов (они не относятся к простым жидкостям и помещены здесь только для того, чтобы показать возможности метода). В этой таблице Т — температура жидкости в градусах Цельсия 0 — угол рассеяния — скорость гиперзвука, рассчитанная по величине бриллюэнов-ского смещения — скорость ультразвука, измеренная обычными методами на частотах несколько мегагерц — уширение линии, обусловленное поглощением звука. Результаты, приведенные в первой строке для каждой жидкости, получены с использованием классических источников хвета, а во второй и третьей строках соответственно — с помощью экспериментальной схемы, представленной на фиг. 2 [10], и с помощью схемы с коническим рефлектором [9]. Очевидно, что [c.162]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...