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测振仪的原理

时间:2010/7/26阅读:4073
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激光多普勒振动仪的原理

将具有一定频率成分的声波、电波或者是光波对准某一移动物体,从这物体反射出来的声波、电波或者是光波的频率就会随物体的速度成分成比例地发生变化,这就是所谓的多普勒现象或者称为多普勒效应。这时,发射波的频率与反射波的频率之间有下列的关系

  • 当运动物体接近观测者时:发射波频率 < 反射波频率

  • 当运动物体远离观测者时:发射波频率 > 反射波频率

发射波频率与反射波频率之差,与物体的移动速度有关,一般说来移动物体的速度越大,频率之差也越大。 激光多普勒测振仪就是应用了这个原理,如果将激光照射到移动着的被测物体上,从移动物体上反射出来光会产生多普勒效应,即除了本身的激光频率外还附加了一个频率。若设这一附加的频率为fD, 被测物体的运动速度为V,激光的波长是λ,入射光f0与被测物体的运动速度V成θ角, 则反射光的频率等于f0+fD。 由于激光多普勒测振仪所使用的激光波长λ非常稳定,多普勒频率fD与移动物体的速度V成比例的关系,再加上通常激光测振仪的入射光与被测物体运动方向的夹角成0度,就能很方便地将运动物体的速度求出来。可是,由于激光的频率非常高,进行直接测量是比较困难的,通常的做法是将反射光频率f0+fD与入射光的频率f0进行相干涉的方法,把多普勒频率fD检测出来。

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