Ш
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
О
|
|
И llt.IQCJJ-Vnij^.kil
г-
|
|
|
|
а
|
|
|
Ь
|
|
|
|
е
|
|
|
Г
|
|
|
|
а
|
|
|
_ _ ^т
|
^
|
-5
|
|
|
|
ш
|
|
|
≈≈
|
Г-
|
-'
|
|
|
|
X
|
|
|
|
≈
|
|
|
|
|
.А, ^
Ф&&Г
|
\ fsJ&A
|
|
|
|
|
|
|
2
|
|
|
|
|
|
3
|
|
|
4
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
павливаются строго параллельными друг к другу. Акустич. поле в камере И. рассматривается как поле плоских поли, многократно отраж╦нных от рефлектора
преобразователя. Это справедливо при
условии равномерного распределения амплитуд и фаз колебат. скорости по поверхности преобразователя, пренебрежимо малого влияния стенок аку-
Рнс. 1. Блок-схема интерферометра: 1 ≈ акустическая камора; s ≈ пьс;зопреобразо-ватсль; 3 ≈ генератор высокочастотного напряжения; 4 ≈ схема регистрации; 5 ≈ рефлектор; б ≈ отсчетный механизм.
стическол камеры, а также при условии, что поперечные размеры преобразователя и рефлектора значительно больше длины волны УЗ. Сопротивление акустической нагрузки преобразователя при соблюдении всех этих условий зависит от расстояния I по периодическому закону с периодом Я/2, где К ≈ длина волны УЗ в исследуемой среде. Реакция преобразователя на акустическую нагрузку определяется по величине электрич. напряжения U на н╦м (преобразователь возбуждается генератором тока). Величина U при перемещении рефлектора периодически изменяется от макс, до мин. значения с периодом Я/2 (рис. 2). Искомая скорость УЗ определяется как е=Я/, где Я измеряется по интервалам между экстремумами кривой реакции, т.е. зависимости £/(/), а коэф. поглощения ее может быть иайден либо по спаду экстремумов кривой реакции с увеличением /, либо по их ширине (/ ≈ частота УЗ). Осн. источником систематич. погрешностей является отличие реальных условий измерении от условий, отве-
(рис.) состоит из двух одинаковых толстых плоскона-раллельных пластинок из стекла, установленных почти параллельно друг другу. Пучок света падает на первую пластинку под углом i, близким к 45°. Каждый луч пучка после отражения на поверхностях пластинки делится на 2 когерентных луча $г и S2, идущих на нек-ром расстоянии друг от друга, зависящем от толщины пластинок d. Далее на второй пластинке каждый из них аналогичным образом разделяется на два луча. В результате от второй пластинки идут 4 параллельных когерентных луча $i, Si, S%, Sz\ лучи S[ п S% перекрываются
диафрагмой D, а лучи Si и 53 попадают в зрит, трубу и интерферируют в фокальной плоскости объектива 0:. Разность хода между ними равна
Д~Ф d sin
где пп ≈ показатель преломления пластинок, Ф ≈ угол между ними. При ф^5'≈15' Д мала, поэтому при использовании источника белого света наблюдаются только интерферепц. полосы низкого порядка, к-рые имеют форму прямых линий с белой ахроматич. полосой в центре, окруж╦нной системой окраш. полос.
Сравнительно большое расстояние между лучами S^ п S2 позволяет установить на их путл две кюветы /^ и /Г2 одинаковой длины I с исследуемыми веществами»
показатели преломления к-рых п± и п2. Возникающая разность хода Д≈ (п2≈/г1)/=6п/ приводит к смещению ахроматич. полосы в поле зрения зрительной трубы. Измерение Д в И. Ж. производят с помощью компенсатора ТКамсыа, к-рый создает дополнит, разность хода, обратную той, к-рая вызвана различием пл и п^ Компенсатор состоит из двух одинаковых плоскопараллельных пластинок PI и Р2 (рис.), установленных в ходе лучей Si и S2 и укрепл╦нных па оси QO иод углом
Рис. 2. Кривая реакции ≈ зависимость напряжения U на пьезопреобразовагеле от расстояния I между рефлектором и пьезопреобразоватс-лем.
чающих распространению плоской волны вдоль оси камеры: при несоблюдении условия малости длины вол-пы относительно размеров камеры, преобразователя и рефлектора в И. возникают дифракц. эффекты (см, Дифракция звука), искажающие результаты измерений; при вепараллельности рефлектора и преобразователя, а также при неравномерности распределения амплитуд и фаз колебат. скорости но поверхности преобразователя на кривой реакции возникают дополнит, экстремумы (сателлиты), искажается форма огибающей кривой реакции и изменяются интервалы между осн. экстремумами.
Реально достижимые мин. погрешности измерения скорости УЗ зависят от коэф. поглощения в исследуемой среде и для малого поглощения (ос//2<200 -IQ-17 см"1 -с2) составляют 10~4≈10~6. Погрешность измерения ct на частотах мегагерцевого диапазона ≈ (2≈20)-10~2 и также зависит от абс, значения коэф. поглощения. Для исключения дифракц. погрешностей необходимо вводить поправки, корректный расч╦т к-рых может быть выполнен численными методами.
Лит.: Колесников А. Е., Ультразвуковые измерении, 2 изд., М,, 1982; И л г у н а С В., Я р о н и с Э., С у-кацкас В., Ультразтзукопый интерферометры, Вильнюс, 1983. Б. Е, Михалев, А, С. Химунин. ИНТЕРФЕРОМЕТР ЖАМЕНА (интерференционный рефрактометр) ≈ интерферометр для измерения пока-4≈~ зателей преломления газов н жидкостей, а также для 172 определения концентрации примесей в воздухе. И. Ж.
Схема интерферометра Жамена: 00 ≈ ось вращении компенсаторных пластинок; L ≈ лимб поворота компенсатора: О^ и Ог ≈ объектив и окуляр зрительной трубы.
друг к другу. Вносимая ими разность хода зависит от углов падения лучей на пластинки п может изменяться при вращении пластинок. Величина этой разности хода может быть pacc4iwatia или проградунрована в измеряемых величинах (напр,, п2≈пг) п наносится на лимб L оси поворота пластинок,
Поворачивая компенсатор, приводят смещ╦нную ахро-матич. полосу на перекрестие трубы и отсчитывают величину смещения Д. Зная Д и ?, определяют разность дп. Точность измерения дп в И. Ж. может достигать 6-го десятичного знака.
С помощью И. Ж, проводят количеств, анализ газовых смесей ≈ определяют концентрацию нек-рых газообразных примесей, напр, метана и С02, в воздухе шахт (т. к. п зависит от природы газа).
Лит. см. пулт п т. Интерферометр. В. И. Малышев. ИНТЕРФЕРОМЕТР ЗВ╗ЗДНЫЙ ≈ интерферометр для измерения угл. размеров зв╦зд и угл. расстояний между двойными зв╦здами. Схема И. з. Мапкельсона изображена на рис. (я). Свет от авезды попадает в объектив телескопа О, предварительно отразившись от плоских зеркал MI≈М^ вследствие чего Б изображении звезды
