|
|
|
| Межотраслевая Интернет-система поиска и синтеза физических принципов действия преобразователей энергии | |
Стартовая страница |
О системе |
Технические требования |
Синтез |
Обучающий модуль |
Справка по системе |
Контакты |
 | Интерферометр Маха-Цандера |
 | |
Анимация
Описание
Интерферометр Маха - Цандера является по сути модификацией двухлучевого интерферометра Жамена (эффект 501015) для интерференционных измерений модуляции плотности в газовых потоках (в аэродинамических трубах и т.п.).
Схематическое изображение конструкции интерферометра Маха - Цандера представлено на рис. 1.
Схематическое изображение конструкции интерферометра Маха - Цандера
Рис. 1
Параллельный пучок света (в современных версиях обычно расширенный телескопом пучок непрерывного лазера), делится полупрозрачным зеркалом BS на два плеча, которые в дальнейшем сводятся при помощи “глухих” зеркал М1,2, полупрозрачного зеркала SM и объектива L на условном экране SC (фотопленка, светочувствительная ПЗС-матрица и т.п. регистраторы распределения интенсивности).
В плечи интерферометра вводятся соответственно исследуемый газовый поток FLOW (то есть как правило излучение проходит поперек соответствующей аэтодинамической трубы четрез специальные прозрачные окна), и кювета сравнения REF, заполненная тем же газом но в состоянии покоя. Угол сведения пучков a выбирается с тем расчетом, чтобы, как показано на рисунке, область локализации интерференционных полос (в данном случае пересечения проходящего через SM пучка с продолжением отраженного) совпадала с выходным сечением исследуемой газовой кюветы (трубы). Эта область локализации изображается объективом на экран. В результате на нем возникает, в отсутствии потока, система эквидистантных прямых интерференционных полос, с расстоянием между полосами:
L»l/a,
где l - длина волны излучения;
a - малый угол между пучками в радианной мере.
При наличии потока (то есть модуляции плотности газа и соответствующего фазового набега одного из пучков) интерференционные полосы искривляются, причем их линейное смещение относительно неискривленного положения пропорционально изменению плотности газа в данной части потока. Таким образом, по получившейся интерференционной картине восстанавливают распределение плотности газа в потоке.
Ключевые слова
Разделы наук
Применение эффекта
Интерферометр Маха - Цандера, как и было сказано выше широко применяется для исследование распределения плотности в газовых потоках. Кроме того, он применяется и в оптических схемах для статической или динамической голографии в тех случаях, когда нужно обеспечить малый угол сведения предметного и опорного пучков и/или их малую оптическую разность хода.
Реализации эффекта
Техническая реализация эффекта
Техническая реализация осуществляется в полном соответствии с рис. 1 содержательной части. Лазерный пучок гелий-неонового лазера (для наглядности лучше его расширить телескопом до диаметра миллиметров 10-15) делится полупрозрачным зеркалом на два, отражается от двух плоских зеркал, и сводится вторым зеркалом и линзой на экране. Затем через одно из плеч интерферометра начинаем продувать сжатый воздух (вдоль пучка, чтобы имитировать большую длину распространения поперек реальной аэродинамической трубы) - полосы искривляются.
Литература
1. Физика. Большой энциклопедический словарь. - М.: Большая Российская энциклопедия, 1999.
2. Сивухин Д.В. Общий курс физики. Оптика. - М.: Наука, 1985.
3. Ландсберг Г.С. Оптика. - М.: Наука, 1976.
| Стартовая страница О системе Технические требования Синтез Обучающий модуль Справка по системе Контакты | |
 |
|
| Copyright © 2008 РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина | |