5.4. ЭФФЕКТЫ ДОПЛЕРА, ЗЕЕМАНА, ФАРАДЕЯ, ХОЛЛА, ДЖОЗЕФСОНА, МЕССБАУЭРА, МЕЙСНЕРА, ПОККЕЛЬСА, КЕРРА

Эффект Доплера.

Для измерения скоростей подвижных объектов, жидких, газообразных и сыпучих сред, а также для измерения параметров вибраций широкое применение находят способы, основанные на использовании эффекта Доплера. Эти способы используются для измерения скоростей в диапазоне от 0,001 мкм/с до скоростей, близких к скорости света. Системы измерений, основанные на эффекте Доплера содержат источник излучения, фокусирующую систему, приемник излучения и средства обработки и регистрации сигнала. Эффект Доплера заключается в изменении частоты излучения при движении его источника или приемника в акустике, радиофизике, оптике и др. Относительное изменение частоты излучения пропорционально отношению измеряемой скорости к скорости распространения колебаний.

Если на движущийся объект направлено излучение с частотой /0, то частота отраженного сигнала отличается от этой частоты в соответствии с уравнением Доплера на величину:

где V — скорость объекта (положительная для удаляющегося объекта); с — скорость распространения излучения.

Если с равной скорости света с0, то при V < 104 м/с влияние членов высшего порядка меньше, чем 3 Ю~5, и тогда пользуются приближенной формулой:

где А, — длина волны излучаемого сигнала.

Достоинствами способа являются бесконтактность, высокая чувствительность и точность, возможность сканирования и измерения локальных скоростей отдельных частиц, размеры которых ограничены дифракционным пределом.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >