Способ идентификации интерференцион-ных полос

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Респубпик

jii>842400 (6t ) Дополнительное к авт. свид-ву— (51) 1у1. КГ. (22) Зая влено 28 ° 08. 79 (21) 2823005/18-25

6 О1 В 9/02 с присоединением заявки РЙ— (23) Приоритет

Гееударстееииый комитет

СССР

Опубликовано30.06.81 ° Бюллетень М 24 ив аелхм иеебретеиий и открытий (53) УД3(535. 853 ° . 3(088. 8) Дата опубликования описания 30.66 ° 81 (72) Автор изобретения

Н. N. Спорник

Гродненский государственный университет (7!) Заявитель (54) СПОСОБ ИДЕНТИФИКАЦИИ ИНТЕРФЕРЕНЦИОННЫХ ПОЛОС

Изобретение относится к оптикоинтерференционным средствам измерений прозрачных неоднородностей и может быть использовано в экспериментальной газодинамике, теплофизике и химии при исследовании жидких и твердых прозрачных сред с резкими градиентами показателя преломления.

Известен. способ идентификации ин-.. терференционных полос, основанный на получении интерференционной картины от прозрачных неоднородностей и ее фоторегистрации. При обработке интерферограмм переход интерференционных полос через скачок неоднородности осуществляется расчетным

4 путем, для чего необходимо знать характер обтекания модели потоком, а сама модель должна иметь ось симметрии И °

Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому является

„способ идентификации интерференционных полос, основанньш на амплитудном делении светового пучка на сигнальныи и Опорныи, сведении этих пучков в плоскости регистрации интерферен ционной картины и идентификации ин5 терференционных полос скачка уплотнения расчетным путем 12) .

Недостатком известного способа является невозможность идентификации интерференционных полос при исследовании прозрачных неоднородностей с различными по форме разрывами показателя преломления ввиду необходимости оптимальной ориентации интерференцион. ных под малым углом к скачку плотности и он не может быть ттрименен, Hch пример, для плоских течений.

Цель изобретения — идентификация интерференционных полос при исследовании прозрачных неоднородностей с различными по форме разрывами показателя преломления.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе, основанном на амплитудном делении светового пучка

842400 4 нократно экспонированной голограммой и исследовании ее интерференционным методом. В голографическом варианте оптимальная настройка интерференцион- а

5 ной картины представляется более удобо- ной, так как сигнальная волна как ью объект исследования имеет стациойарр- ную во времени фазовую модуляцию, легко наблюдаемую в плоскости 3.

l0 Данный способ существенно расширяет класс исследуемых объектов количественным интерференционным методом. Это дает возможность получйть распределение плотности и ее производных, например, при исследовании течений в сверх звуковых соплах, в газодинамических трактах, газодинамических лазерах и ед- др. при наличии скачков уплотнения, .что представляет большой практический

20 интерес при построении различных мои делей.

Формула изобретения

40 на сигнальный и опорньп1, сведении .этих пучков в.плоскости регистрации интерференционной картины и идентификации интерференционных полос рас

:четным путем, в часть опорного пучк по его сечению вводят фазовую неодн родность, полосы, образованные част сигнального и измененной частью опо ного пучков, ориентируют в на- правлении, перпендикулярном скачку уплотнения, причем максимальное значение введенного фазового сдвига равно или больше значения фазового сдвига, обусловленного скачком уплот кения, а производная фазы имеет разные знаки относительно положения максимального сдвига.

На чертеже представлена схема пр лагаемого устройства.

В опорный пучок в едена плоскопараллельная пластина 1 с канавкой, пр прохождении которой изменяется фаза части волны опорного пучка. Далее опорный пучок падает на. соединительный кубик 2 и вместе с сигнальным 25 пучком Ы, имеющим скачок k k,образует интерференционную картину в плос кости наблюдения 3. Вид интерференционной картины при нулевом угле интерференции между опорным и сигналь- 50 ным пучками показан на чертеже (поз.4)

В — скачок уплотнения. Если а,b,ñ;

-а, -Ь, "с; и а, Ь, с ; -а, -Ь

"c - полосы соответственно до скачка и после скачка плотности, то из 35 рисунка видно, что интерференционным полосам а и -а соответствуют идентичные им с и -с1.

Таким образом величина скачка k определена и равна 2 .

Если для интерференционных полос записать уравнение

И 1х +cLx + ю у = cons1: (1) где У вЂ” величина деформации вОлнового фронта сиг- 45 нальной волны;

* и Ъ вЂ” постоянные величины, характеризующие настройку интерферометра; х, у — координаты в плоскости >О наблюдения интерференционной картины 3 и 4; то уравнение (1) будет справедливо соответственно для полос а,с ; -а, "c1;

Ь, -Ь; с -с; а; Ь1; -а -b

Необходимо отметить, что данный способ применим также в случае вос.станавления сигнальной волны Ч с одСпособ идентификации интерференционных полос, основанный на амплитудном делении светового пучка на сигнальный и опорный, сведении этих пучков в плоскости регистрации интерференционной картины и идентификации интерференционных полос скачка уплотнения расчетнь.м путем, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью идентификации интерференционных полос с различными по форме разрывами показателя преломления, в часть опорного пучка по его сечению вводят джазовую неоднородность, полосы, образован-, ные частью сигнального и измененной частью опорного пучков, ориентируют в направлении, перпендикулярном скачку уплотнения, причем максимальное значение введенного фазового сдвига равно или больше значения фазового сдвига, обусловленного скачком уплотнения, а производная фазы имеет разные знакй относительно положения максимального сдвига.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Казанджан Э, М., Сухоруких B,Ñ.

Об интерференционных измерениях в газовой динамике, Доклады AH СССР, 1970, т. 194,9 5.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке И - 2510731/25,кл. G 01 В 9/02, 18.07.77.

842400

Составитель А. Медведев

Редактор Е. Кинив Техред Т.Мат ч а. Корректор С. омак

Заказ 5047 39 Тираж 642 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная. 4