Методы оптических измерений

Рассматриваемый период в развитии технической оптики ознаменовался также бурным развитием теории и практики оптических измерений. При историческом рассмотрении различных методов оптических измерений [c.370]

Хотя вклад Фуко в развитие практической оптики велик, все же его методы оптических измерений не были безупречны. В 1880 г. Г. Фогель ввел важное усовершенствование измерительного прибора для оценки хроматической аберрации оптических систем. На оси испытуемой оптической системы он предложил установить спектроскоп таким образом, чтобы изображение звезды получалось прямо на щели. Если хроматическая аберрация отсутствовала, то ширина светящегося диска на щели для всех длин волн была одинакова. [c.371]

Метод рассеянного света позволяет в общем случае находить направления и разности главных напряжений в любой точке объемной модели. Для определения всех шести компонентов напряжений в точке в общем случае, как и при всех методах оптического измерения разности хода, необходимо применение дополнительного метода, например интегрирования по касательным напряжениям, рассмотренного выше. [c.179]

Курс прикладной физической оптики в основном носит описательный характер. В нем систематически рассматриваются элементы теории оптических приборов и методов оптических измерений, используемых в химическом анализе и химико-техническом конт- [c.6]

Как мы увидим ниже, простая физическая причина этого заключается в следующем все существовавшие типы источников света представляли собой устройства, которые радиоинженеры обычно называют генераторами шума, и все тонкие и оригинальные методы оптических измерений имели дело по существу с использованием шума. Изобретение оптического мазера сразу же опрокинуло этот барьер. Это позволяет надеяться, что в будущем мы сможем управлять электромагнитными полями, генерируемыми на оптических и более высоких частотах, с той же самой точностью и с тем же разнообразием методов, которые стали обычными в радиотехнике. [c.3]

Появление оптических квантовых генераторов оказало революционизирующее воздействие на классические методы оптических измерений, расширились возможности этих методов, создались необходимые условия для автоматизации измерений и регулирования технологических процессов. [c.71]

В работе [571] проведены измерения распределения физических величин в суспензии. Из других методов исследования турбулентной взвеси при течении в трубах следует упомянуть методику регистрации диффузии одиночной частицы (разд. 2.8), оптические измерения [42, 656] и непосредственное измерение скорости частиц фотографическим методом [326]. В работе [571] измерено распре-де.чение скорости частиц и скорости скольжения при гидравлической транспортировке. [c.197]

В примере сферической волны сведения об источнике, зарегистрированные голограммой, можно извлечь непосредственной обработкой самой голограммы, т. е. с помощью измерения радиусов колец (см. 59). В более сложных случаях, например, голограммы шахматных фигур, попытка такого рода обработки обречена на неудачу. С этой точки зрения восстановление изображения можно рассматривать как автоматическое преобразование сведений из одной формы в другую, более удобную для восприятия и для формулировки того или иного заключения на основе усвоенных сведений. В то же время, именно такое преобразование и составляет содержание многочисленных методов оптической обработки информации. [c.268]

Оптическая пирометрия объединяет в себе комплекс методов, с помощью которых можно измерять температуру тела в достаточно широком интервале. Диапазон температур, измеряемых в оптической пирометрии, теоретически неограничен. Нижняя граница определяется большей частью чувствительностью приемников излучения. Большинство методов оптической пирометрии основано на измерении интенсивности излучения или поглощения исследуемого тела в ультрафиолетовой, видимой или инфракрасной областях спектра. Интенсивность излучения или поглощения связывается обычно с температурой при помощи законов теплового [c.146]

Все методы, применяемые в оптической пирометрии, являются косвенными, поэтому надежность результатов, получаемых с их помощью, зависит прежде всего от степени применимости к исследуемому объекту закона, связывающего температуру с измеряемой величиной. Методы оптической пирометрии не требуют непосредственного контакта измерительной аппаратуры с исследуемым телом. Благодаря этому они позволяют, во-первых, без ущерба для приборов измерять очень высокие температуры, во-вторых, проводить измерения температур удаленных Тел И, В-ТретьиХ, ИХ Применение не вызывает искажения состояний исследуемого объекта, к чему часто приводит термометрическое тело, применяемое в иных методах. [c.146]

Здесь в качестве створной линии используется визирный луч зрительной трубы теодолита, нивелира или другого оптического устройства. Сущность способа может быть основана на принципах бокового нивелирования или других методах створных измерений. [c.42]

Наиболее разработаны методы количественной оценки термодинамических параметров по данным оптических измерений для двумерных и осесимметричных потоков, например для обтекания тел клиновидной и сферической форм, в которых по результатам расшифровки оптических картин расчетным путем можно получить распределение плотности внутри изучаемого объекта. В этом случае плотность или показатель преломления изменяется (вне зоны скачков уплотнения) непрерывно и монотонно в пределах заданной области. [c.216]

В зависимости от типа материала, вида напряженного состояния, характера нагружения и уровня деформаций разрушение может быть обусловлено накопленным усталостным повреждением, накопленной деформацией или их совокупностью. В связи с этим необходимо измерять как величину суммарной односторонней накопленной деформации, так и изменение амплитуды деформации при каждом цикле нагружения [83]. Для исследования циклически упрочняющихся материалов наиболее эффективен метод оптически чувствительных покрытий, а также метод тензометрии (при величине деформации в первом полуцикле Г%). Для измерения перемещений в зоне вершины трегцины рекомендуется метод оптической интерференции, причем величина исходной деформации должна быть 1%. [c.239]

Для циклически разупрочняющихся металлов эффективны методы, обладающие достаточно большой разрешающей способностью — метод сеток и метод муаровых полос. Для измерения амплитудных деформаций, соответствующих нижней части кривой усталости, нужны более чувствительные методы (метод оптически чувствительных покрытий и тензометрирование в отдельных полуциклах). [c.239]

Наиболее достоверный способ получения данных о деформациях термически нагруженного образца — непосредственное измерение продольных или поперечных деформаций. Разработан ряд сравнительно надежных методов непосредственного измерения упругопластических деформаций при испытаниях на термическую усталость оптический [25, 27] и фотографический [34], [c.31]

Библиография по применению оптических методов для измерения толщины покрытий в деталях радиоэлектронной промышленности приведена в книге [37]. [c.96]

В первой половине книги кратко и систематически изложены общие основы метода. При этом авторы приводят минимальные нужные сведения о законах оптики, достаточно полно рассматривают устройство полярископов и необходимого дополнительного оборудования, приемы работы с ними, а также используемые зависимости между двойным лучепреломлением и напряжениями и способы проведения измерений. Они сообщают данные об упругих и вязкоупругих характеристиках используемых в США для изготовления моделей материалов, которые близки к отечественным, и анализируют закономерности их деформирования в связи с исследованиями напряжений при упругих деформациях, при изменениях температуры и действии импульсных нагрузок. Наряду с этим рассмотрены методы исследования напряжений на объемных моделях из материалов, позволяющих фиксировать получаемый при деформации оптический эффект. Весьма кратко изложены основные методы обработки данных поляризационно-оптических измерений. Для более быстрого и полного решения задачи также рекомендуется использо- [c.5]

Существует много других методов, которые позволяют дополнять данные поляризационно-оптических измерений для определения всех напряжений. Одни из них применимы к плоским задачам, другие к пространственным, а некоторые и к тем и к другим. В настоящем разделе такие экспериментальные методы рассматриваются лишь как способ получения данных, дополняющих результаты измерения поляризационно-оптическим методом. Более детальные сведения можно отыскать в источниках, перечень которых помещается в конце данной главы. [c.215]

Как уже отмечалось, поляризационно-оптические измерения позволяют отыскать только направления и разности главных напряжений. Раздельно напряжения можно определить путем дополнительного применения методов интегрирования или других экспериментальных методов. В методе электрической аналогии используется то обстоятельство, что сумма нормальных напряжений в плоской задаче (Oj Стг) и распределение потенциалов V в равномерно проводящей плоской среде удовлетворяют уравнению Лапласа, т. е. [c.224]

Метод оптически чувствительных покрытий, позволяющий измерять разности главных напряжений или разности главных деформаций на поверхности нагружаемых металлических деталей, был впервые предложен еще в 1930 г. Менаже [19]. В то время не было достаточно чувствительных материалов, и этот метод не получал распространения, пока в 50-х годах не появились новые, оптически чувствительные материалы, такие, как эпоксидные смолы. В последние годы он широко внедрялся на практике, особенно в авиационной промышленности. За это время проведено много исследований по дальнейшему развитию данного метода и разработке способов обработки результатов измерения для разных задач ). [c.274]

Материалы, применяющиеся для изготовления оптически чувствительных покрытий, и методика измерений аналогичны обычным в поляризационно-оптическом методе. Так как этим методом исследуются главным образом напряжения на поверхности непрозрачных деталей и конструкций, необходимы полярископы отражательного типа. Для этого можно брать любой из полярископов, рассмотренных в разд. 2.8 и показанных схематично на фиг. 2.15. Метод оптически чувствительных покрытий в некотором смысле подобен методу хрупких покрытий, находящему широкое применение уже многие годы. В обоих методах покрытие скрепляется с поверхностью исследуемой детали, в точках которой необходимо определить напряжения. При методе хрупких покрытий напряжения определяют по характеру трещин в покрытии и величине нагрузки, создающей эти трещины. В методе же оптически чувствительных покрытий нужную информацию получают из измерений двойного лучепреломления, возникающего в покрытии под действием напряжений. Таким образом, в обоих методах напряженное состояние в исследуемой детали определяется по напряженному состоянию покрытия. [c.274]

Исследования В. А. Егорова показали, что погрешности измерения методом оптического фотографирования при определении критерия Яск для классов чистоты, охватываемых интерференционными приборами, т. е. с 10 по 14-й класс, составляют + (7—15) %, а для классов чистоты, охватываемых приборами, построенными на принципе светового сечения, т. е. с 3-го по 9-й класс, составляют + (4—11) % [3]. [c.239]

Метод приращения касательных напряжений. По данным оптических измерений (по картине полос) определяется приращение касательных напряжений (Дт) между двумя параллельными прямыми (при плоской задаче), расположенными по обе стороны от прямой, в точках которой должны быть найдены главные напряжения. Это легко может быть сделано по формуле [c.273]

Как следует из (237), сигнал с выхода фотоприемника содержит низкочастотную составляющую т) Е1 + Е1) и переменную составляющую 2т] 5 о os ((Од ), частота которой равна доплеровской частоте. Этот сигнал после фильтрации может быть подан на блок измерения доплеровской частоты. Описанный способ сравнения частот двух световых пучков с применением квадратичного фотоприемника в качестве смесителя известен как метод оптического гетеродинирования [162]. [c.281]

Высокоточным методом аттестации образцовых колец из прозрачного материала является метод абсолютных интерференционных измерений при отражении света от диаметрально противоположных участков поверхности отверстия. По данным работы 110], этот метод обеспечивает измерения с погрешностью 0,05 мкм. Интересен метод аттестации прозрачных колец по аттестованным пробкам [11 ]. Во ВНИИМ им. Менделеева создан прибор для измерения диаметров аттестованных колец с погрешностью 0,3 мкм. Прибор содержит двухлучевой интерферометр, фотоэлектрический оптический щуп и систему подачи с помощью пьезокерамического устройства [ 1 ]. [c.202]

Вместе с тем установлено, что в реальных конструкциях в зоне примыкания патрубка пластические деформации возникают при весьма низких номинальных напряжениях, составляющих примерно 0,2от- Поэтому для определения фактических внутренних усилий в этой зоне необходимо проведение испытаний крупномасштабных моделей, выполненных из натурного материала и нагруженных в упругопластической области. Кроме того, как отмечалось выше (см. гл. 1, 2, 3), для уточненных расчетов малоцикловой прочности необходимо учитывать кинетику деформированного состояния расчетных сечений при повторном нагружении. Для неосесимметричных задач теории оболочек перераспределение упругопластических деформаций на каждом цикле нагружения может быть изучено в настоящее время преимущественно экспериментальным путем. Проведение таких экспериментальных исследований сопряжено с измерением полей упругопластических деформаций, характеризующихся значительным градиентом при этом возникает необходимость измерения и регистрации больших пластических деформаций в процессе циклов нагружения и малых упругих деформаций при разгрузке. Из известных методов измерения полей упругопластических деформаций на плоскости обычно используются методы оптически активных покрытий, муаровых полос и малобазные тензорезисторы. [c.139]

На рис. 25 представлены фотографии срезов таких моделей с картинами полос в них, возникающих под действием растягивающего напряжения Oq. Результаты поляризационно-оптических измерений обрабатывались методом компенсации в сечениях этих срезов. Измерения, проведенные компенсационным методом, дают возможность построить кривые изменения значения Oi—Ог/сго по сечениям рассматриваемых срезов. [c.35]

Книга рассчитана не только на студентов-физнков, но и на аспирантов и научных работников, пользующихся методами оптических измерений. [c.128]

Известны многочисленные методы оптических измерений, которые широко используют в сборочных и монтажных работах. В их числе такие, как визирование, колли.мационный, автоколлимаци-опный, авторефлексип и совокупный методы. Каждый из этих методов отличается друг от друга применением различных по конструкции оптических приборов или использованием их в определенных сочетаниях, создающих нужную схему для измерений. [c.157]

В работе [96] исследовались акустические свойства пузырей воздуха в воде для определения влияния пузырей, образующихся в следах кораблей и подводных лодок, на распространение звука. Были проведены измерения коэффициентов затухания звука при прохождении через пузырьковый экран (430 X 76 мм при различных вертикальных размерах до 152 мм) и отражение звука от этого экрана при различной концентрации пузырей в некотором интервале их размеров. Пузыри были образованы при помощи генератора пузырей (микродисперсера). Радиусы пузырей измеряли оптическими и акустическими методами. Акустические измерения сводились к определению резонансной частоты сод пузыря [c.261]

Проведенное рассмотрение также сможет в какой-то степени подготовить читателя к пониманию открывшихся за последнее время возможностей реализации исключительно точных оптических измерений, которые проводмгся < Под крышей допле-ровской линии . Изложение таких современных методов оптической спектроскопии (интерференция агомнь х состояний, некоторые способы лазерной спектроскопии) в рамках этой книги, к сожалению, невозможно. [c.398]

В настоящее время в исследовательской практике для определения скорости потоков жидкости и газа наиболее широкое распространение получили пневмометричвский и термоанемометрический. методы. Для измерения скорости на основе этих методов в движущийся поток вводят чувствительные элементы, которые в той или иной степени искажают картину течения. Свободными от указанного недостатка являются оптические методы измерения, которые рассмотрены в гл. 11. Значительно реже применяют другие методы измерения скорости (см. [1, 5—7]). [c.194]

Этим методом были определены сверхтонкие расщепления нормальных уровней водорода, дейтерия, трития и -ряда других элементов [i27-i29j веденные в табл. 118. Методы оптической спектроскопии позволяют найти эти расщепления либо со значительно меньшей точностью, либо вообще исключают возможность их измерения (например, для изотопов водорода). [c.574]

Изучение электрофизических и оптических проблем светотехники получило в послевоенные годы дальнейшее развитие. Особенно бо.льшие успехи достигнуты в изучении оптических и светотехнических свойств материалов для построения осветительных приборов, в разработке новых методов световых измерений (фотометрия и радиометрия), в построении специальной светоизмерительной аппаратуры. Введенный после войны новый эталон силы света был разработан как международная единица усилиями научных учреждений разных стран, в частности большое значение имели труды Всесоюзного научно-исследовательского института метрологии (ВНИИМ) в Ленинграде. Что касается фотометрических измерений в светотехнической практике, то в послевоенное время они постепенно переводились на физические методы с применением фотоэлементов. Следует особенно подчеркнуть прогресс в нашей стране [c.144]

В КОМПОЗИТНЫХ моделях возникают некоторые трудности при определении напряжений по результатам поляризационно-оптических измерений вблизи поверхности скрепления разнородных элементов. Во многих случаях именно определение напряжений на поверхности скрепления представляет основной интерес. Для определения напряжений на поверхности контакта используют методы разделения напряжений, основанные на численном интегрировании уравнений равновесия в декартовых или иных координатах [5, 22], а также данные, получаемые с помощью других экспериментальных методо1в сеток, муаровых полос [22, 70, 72], фотоупругих покрытий [5], обычной и голЪграфической интерферометриж[22, 39]. [c.33]

При полном исследовании распределения напряжений поля-ризационно-онтическим методом определяют порядки полос (изохром) и параметры изоклин. Необходимо иметь в виду, что данных поляризационно-оптических измерений достаточно для полного решения лишь узкого круга задач. В большинстве случаев полное решение задачи ноляризационно-онтическим методом оказывается трудоемким и требует использования расчетных и других экспериментальных методов. Большую часть задач лучше всего решать сочетанием нескольких экспериментальных методов. [c.97]

Порядок полос (изохром) в точке определяют двумя основными методами. При первом из них фотографируют картину полос, вычерчивают график изменения порядка полос вдоль некоторой линии, а порядок полос в рассматриваемой точке определяют с помощью этого графика путем интерполяции или экстраполяции. Этот способ особенно удобен при достаточном числе полос. Другой метод состоит в непосредственном оптическом измерении порядка полос в данной точке. В круговом полярископе можно определить точки, в которых относительное запаздывание равно целому числу, полуволн порядок полос равен О, 1, 2, 3. . ., если полярископ настроен на темное поле, и V2, IV2, 2 /г. . ., если полярископ настроен на светлое поле. В произвольной точке модели, где дробная часть порядка полос отличается от Va, можно, добавляя или Бычитая дополнительную разность хода, сделать общий порядок [c.98]

При измерении полей деформаций с помощью метода оптически активных (фотоупругнх) покрытий приборы, используемые для измерения разности хода лучей в покрытии (т. е. для измерения разности главных деформаций и для определения направлений главных осей), называют полярископами одностороннего действия. На рис. 29, а показан полярископ удваивающего типа с полупрозрачным зер- [c.389]

Значение эллипсометрических измерений неуклонно возрастает в связи с увеличением удельного веса изделий микроэлектроники в общем объеме производства приборов. Так, в тонкопленочной полупроводниковой электронике поляризационные оптические методы используются для определения толщин и показателей преломления тонких пленок на кремниевых и германиевых подложках. Относительная простота эллипсометрических методов позволяет проводить поляризационно-оптические измерения на любой стадии технологического процесса, а также исследовать кинетику процесса формирования тонких пленок. [c.205]

Эллипсометрия представляет собой мощный аппарат фундаментальных исследований в области физики твердого тела, интегральной оптики и физики полупроводников. Поляризационно-оптические измерения в сочетании с методами термоотражения, электроотражения и пьезоотражения позволили получить сведения [c.207]

Прокопенко В. Т., Рондарев В. С., Яськов А. Д. Измерение неоднородности распределения свободных носителей заряда в сильнолегированных полупроводниках методом оптического зондирования. — Электронная техника , [c.329]

ГСКБ МТЗ совместно с АН БССР разработаны и внедрены методы бесконтактного измерения температур оптическим радиационным пирометром, позволяющим определить температуру вращающихся элементов узлов на расстоянии, бесконтактного измерения крутящих моментов на валах, неразру- [c.33]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...