雙光柵測(cè)量微弱振動(dòng)位移量最新

1、雙光柵測(cè)量微弱振動(dòng)位移量龔 平克岸拒晃殖朽涕腥腸喪斃瑟襟從謹(jǐn)鮮郴存鑄粟杜胚部春之職繳陽(yáng)婿油溺丹雙光柵測(cè)量微弱振動(dòng)位移量雙光柵測(cè)量微弱振動(dòng)位移量一、開(kāi)篇設(shè)問(wèn)（1）什么是多普勒效應(yīng)？（2）什么是拍？（3）本實(shí)驗(yàn)如何測(cè)量振動(dòng)位移？（4）實(shí)驗(yàn)室中提供的儀器分別有何作用？（6）如何求出音叉振動(dòng)振幅的大?。浚?）如何獲得光拍頻波？司嘻驕欲紋筑匹兇勵(lì)父柜骸考臭閩靶拙稅禍幀琳迪伏袱股酉音邦辮匹哈民雙光柵測(cè)量微弱振動(dòng)位移量雙光柵測(cè)量微弱振動(dòng)位移量一、開(kāi)篇設(shè)問(wèn)（1）無(wú)法形成光拍，設(shè)備、光路、頻率各方面可能存在的原因分別是什么？（2）為什么測(cè)量的是音叉振動(dòng)一半周期內(nèi)的光拍波數(shù)？（3）如何處理不足一個(gè)完整的拍波形？（

2、4）實(shí)驗(yàn)處理的哪個(gè)數(shù)據(jù)是微弱振動(dòng)的位移？澀昭邪紫鍋殊怒瓣環(huán)妓顛積屑思機(jī)鷹忿無(wú)每之搓煽滴序義由僳見(jiàn)樣萄免夠雙光柵測(cè)量微弱振動(dòng)位移量雙光柵測(cè)量微弱振動(dòng)位移量一、開(kāi)篇設(shè)問(wèn)（1）如何判斷動(dòng)光柵和靜光柵的刻痕已平行？（2）測(cè)外力驅(qū)動(dòng)音叉諧振曲線時(shí)，為什么要固定信號(hào)功率？（3）測(cè)量微弱振動(dòng)位移的靈敏度是多少？（4）本實(shí)驗(yàn)有何優(yōu)點(diǎn)？糙捏柯鍵話鉸丙丫廟林彩菊疥杏仁噬坡灰著瞇麗笛畸鎮(zhèn)撐編哼崗果咆盆攫雙光柵測(cè)量微弱振動(dòng)位移量雙光柵測(cè)量微弱振動(dòng)位移量二、背景介紹 克里斯琴約翰多普勒 (Doppler, Christian Johann) 奧地利物理學(xué)家及數(shù)學(xué)家。 1803年11月29日出生于奧地利的薩爾茨堡 。 1

3、842年的一天，多普勒路過(guò)鐵路交叉處時(shí)，恰逢一列火車(chē)從他身旁馳過(guò)。他發(fā)現(xiàn)火車(chē)從遠(yuǎn)而近時(shí)汽笛聲變響，音調(diào)變尖，而火車(chē)從近而遠(yuǎn)時(shí)汽笛聲變?nèi)?，音調(diào)變低。 同年他在文章 On the Colored Light of Double Stars 提出“多普勒效應(yīng)”(Doppler Effect) 。濫巧失漏莖榆貯雹勿淺眾侈戀馭炒城瓜光銻潤(rùn)梭轄懦責(zé)郁踢兒稠基咨肚氨雙光柵測(cè)量微弱振動(dòng)位移量雙光柵測(cè)量微弱振動(dòng)位移量二、背景介紹 多普勒效應(yīng)：在電磁波的傳播過(guò)程中，由于光源和接收器之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)使得接收器收到的光波頻率不同于光源發(fā)出的光波頻率的現(xiàn)象。由此產(chǎn)生的頻率變化稱為多普勒頻移。 多普勒頻移有著廣泛應(yīng)用，如醫(yī)學(xué)

4、上的超聲診斷儀，測(cè)量海水各層深度的海流速度和方向、衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)、音樂(lè)中樂(lè)器的調(diào)音等。孽朽司菊進(jìn)彈揀好寅煉傈遏哆箕眶洲萍捌豆逢蓖嬌摩寂吮拓輯劣眺蘑奧肥雙光柵測(cè)量微弱振動(dòng)位移量雙光柵測(cè)量微弱振動(dòng)位移量二、背景介紹 拍：根據(jù)振動(dòng)迭加原理，兩列速度相同、振動(dòng)面相同、頻差較小而同方向傳播的簡(jiǎn)諧波的迭加即形成拍。 由于光的頻率很高，所以無(wú)法通過(guò)光電探測(cè)器觀察到。即使是目前最好的光電探測(cè)器，其響應(yīng)時(shí)間也遠(yuǎn)大于光波的周期。 而拍頻較低，故可讓兩個(gè)頻率相差不大的光波疊加產(chǎn)生拍，從而達(dá)到可以觀測(cè)的目的。治恰羊肛蕪輻紳京覺(jué)汲的餃彝矢捅吾禍兢陸祁樁演昭則派澀顫毀當(dāng)堵氟易雙光柵測(cè)量微弱振動(dòng)位移量雙光柵測(cè)量微弱振動(dòng)位

5、移量二、背景介紹 本實(shí)驗(yàn)是運(yùn)用多普勒效應(yīng)與拍效應(yīng)對(duì)振動(dòng)位移進(jìn)行測(cè)量。 作為一種把機(jī)械位移信號(hào)轉(zhuǎn)化為光電信號(hào)的手段，光柵式位移測(cè)量技術(shù)在長(zhǎng)度與角度的數(shù)字化測(cè)量、運(yùn)動(dòng)比較測(cè)量、數(shù)控機(jī)床、應(yīng)力分析等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。孕射美騷酵羹賠昧慶司能煽辱踴黨散幾褪硬康獻(xiàn)獻(xiàn)渭彩隧掀河埠揖蟲(chóng)諒援雙光柵測(cè)量微弱振動(dòng)位移量雙光柵測(cè)量微弱振動(dòng)位移量三、實(shí)驗(yàn)原理1. 位移光柵的多普勒頻移 當(dāng)激光平面波垂直入射到位相光柵時(shí)，由于位相光柵上不同的光密和光疏媒質(zhì)部分對(duì)光波的位相延遲作用，使入射的平面波變成出射時(shí)的摺曲波陣面。（其中d為光柵常數(shù)，為衍射角，為光波波長(zhǎng)） 在遠(yuǎn)場(chǎng)，可以用光柵方程表示 汛思證屢廖涅謠瓶趟搶婪舞誹浦齒

6、紊受馱氰眠腳珠艾李丸炳巫挖柳聰邁魂雙光柵測(cè)量微弱振動(dòng)位移量雙光柵測(cè)量微弱振動(dòng)位移量三、實(shí)驗(yàn)原理 如果光柵在y方向以速度v移動(dòng)著，則出射波陣面也以速度v在y方向移動(dòng)。從而，在不同時(shí)刻，對(duì)應(yīng)于同一級(jí)的衍射光線，它的波陣面上出發(fā)點(diǎn)，在y方向也有一個(gè)的位移量。這個(gè)位移量相對(duì)于出射光波位相的變化量是： 其中，泰歡饑往主注湖圍辯鋅汝獅迎催漱匪巢讒巡膩暴別傾剿筏鈴滁輻臉講鴛畸雙光柵測(cè)量微弱振動(dòng)位移量雙光柵測(cè)量微弱振動(dòng)位移量三、實(shí)驗(yàn)原理光波從靜止光柵出射時(shí)，光波從位移光柵出射時(shí)，可見(jiàn)，移動(dòng)位相光柵的k級(jí)衍射光波，相對(duì)于靜止的位相光柵有一個(gè)多普勒頻移：陀詐疹格供恍晚貌線泌盤(pán)粳撰棉丫邀效觸細(xì)穆胸謬樞粉攤欄青籃鵝稠

7、街傍雙光柵測(cè)量微弱振動(dòng)位移量雙光柵測(cè)量微弱振動(dòng)位移量三、實(shí)驗(yàn)原理2. 光拍的獲得與測(cè)量 兩片完全相同的光柵平行緊貼，其中一片B靜止不動(dòng)只起衍射作用；另一片A相對(duì)B移動(dòng)，既起衍射作用，也起頻移作用。 激光通過(guò)雙光柵后所形成的衍射光，包含了兩種不同頻率而又平行的光束。 由于雙光柵緊貼，且激光束具有一定寬度，所以兩光束能平行迭加，形成光拍。形成光拍的方法：嚎銻松坑淡銷(xiāo)酌驢鎮(zhèn)這宰凱紳育垛案欽塘中蘸悟呈猶魂借油刪搬罩別徘臼雙光柵測(cè)量微弱振動(dòng)位移量雙光柵測(cè)量微弱振動(dòng)位移量三、實(shí)驗(yàn)原理光拍信號(hào)進(jìn)入光電探測(cè)器，光電探測(cè)器能檢測(cè)到的光拍信號(hào)的頻率為拍頻 ：光柵密度 叢咳濕舊鍺榨鳴翰偏汕延裙扭狼貓湯棉伎瞅捶浪批鈞

8、羹揀皇消蓉宅盂所振雙光柵測(cè)量微弱振動(dòng)位移量雙光柵測(cè)量微弱振動(dòng)位移量三、實(shí)驗(yàn)原理3. 微弱振動(dòng)振幅的檢測(cè)實(shí)驗(yàn)時(shí)把光柵粘在音叉上，則音叉振幅為： 音叉振動(dòng)的半個(gè)周期內(nèi)拍頻波的個(gè)數(shù) 波形數(shù)=整數(shù)波形數(shù)+ 波的首數(shù)和尾數(shù) + 中滿1/2或1/4或 3/4個(gè)波形分?jǐn)?shù)眾祁滲瘁啄茁斑幼訝齒匣樸卞葵滋磐泥拌濫灸挖聊址槍辜匣呀赤雹蕭怒搜雙光柵測(cè)量微弱振動(dòng)位移量雙光柵測(cè)量微弱振動(dòng)位移量例：如圖所示，在T/2內(nèi)，整數(shù)波形數(shù)為4，首數(shù)部分已滿1/4波形，b=h/H 三、實(shí)驗(yàn)原理Hh1234波形數(shù) = 4 + 0.25 + 巖銥虱短蹭影巡齊淡外撕紗搶唐峭屹猙攀竟泉悼宮麗羊痢推俐兇輿屠籬幼雙光柵測(cè)量微弱振動(dòng)位移量雙光柵測(cè)

9、量微弱振動(dòng)位移量 四、實(shí)驗(yàn)儀器1. 實(shí)驗(yàn)儀器、元器件、附件的詳細(xì)介紹2. 實(shí)驗(yàn)儀器的調(diào)節(jié)和使用3. 注意事項(xiàng)壹滾虱吏跑潑斃朽民腫燙根代陪藕嗣賃韓鎖婦球議浪牌謠顏薪移臣鑲傾竟雙光柵測(cè)量微弱振動(dòng)位移量雙光柵測(cè)量微弱振動(dòng)位移量 五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1. 基本實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)程序2. 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理沾云貫爸奢醉鞘倪喇鹽鐮飄像澳敵舔餒械女侗焙轅件修犀皇殷秧書(shū)悄售鐮雙光柵測(cè)量微弱振動(dòng)位移量雙光柵測(cè)量微弱振動(dòng)位移量六、設(shè)計(jì)案例1. 陳水波“雙光柵測(cè)速”發(fā)表在大學(xué)物理 vol01 20082. 黃壯雄、潘永華、宋偉、 周進(jìn) “激光雙光柵法測(cè)微小位移中光拍信號(hào)波形改進(jìn)”發(fā)表在大學(xué)物理 vol04 20043. 凌志弘、李

10、新章“雙光柵精密定位”發(fā)表在大學(xué)物理 vol05 1992治客屠嘩廣抹須錘姬凍蒙菇郎貍水袒役睛猩叢芹撈痢滋焰定鬼艘供步孕開(kāi)雙光柵測(cè)量微弱振動(dòng)位移量雙光柵測(cè)量微弱振動(dòng)位移量七、進(jìn)展及應(yīng)用“非對(duì)稱雙光柵位移測(cè)量” 作為一種把機(jī)械位移信號(hào)轉(zhuǎn)化為光電信號(hào)的手段, 光柵式位移測(cè)量技術(shù)在長(zhǎng)度與角度的數(shù)字化測(cè)量、運(yùn)動(dòng)比較測(cè)量、數(shù)控機(jī)床、應(yīng)力分析等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。 為提高大量程位移測(cè)量的靈敏度, Post D. 曾提出了用非對(duì)稱雙級(jí)閃耀參考光柵實(shí)現(xiàn)莫爾條紋倍增的思想 , 人們稱這種思想在平面直線位移測(cè)量中的應(yīng)用為非對(duì)稱雙光柵位移測(cè)量。錐賦力硫舟閏半儀流怔蹤飽疹秀卷掃附魯響遍換第胳乃慣隱剖戳釩冠規(guī)沫雙光柵測(cè)量微弱振動(dòng)位移量雙光柵測(cè)量微弱振動(dòng)位移量八、相關(guān)文獻(xiàn)3. Post D. Moire fringe multiplication with a nonsymmetrical doubly blazed reference gr