利用劳埃镜干涉测量压电陶瓷的压电系数

利用劳埃镜干涉测量了压电陶瓷的横向压电系数d31,将平面反射镜安装在压电陶瓷的一端,当压电陶瓷在外加横向电场的作用下产生微米量级的纵向形变时,劳埃镜干涉条纹间距将发生相应的变化,从而放大了压电陶瓷的微小形变.通过相机采集干涉条纹的位置与条纹间距的相关信息,并运用Matlab程序对其进行分析,得到压电陶瓷在不同驱动电压下对应的形变量,计算出该材料的压电系数.     

风洞中投弹运动的三维高速立体摄影测量

高速立体摄影测量是高速摄影中的一个重要分支。它可以获得运动物体的三维信息。本文介绍了风洞中飞机投弹时,用高速立体摄影测量弹的位移速度、加速度、攻角和偏航角等参数。摄影采用两台高速电影摄影机,它们的光轴互相垂直并共面,此面与铅垂线垂直。其中一台相机(正面相机)的光轴与飞机机身平行,另一台(测面相机)与机身垂直。事先用摄影方法测得两台相机各自的物距和焦距。摄影频率为304fps。     

对物体沿散斑片纵向移动二次曝光全息干涉条纹的诠释

从光学几何关系出发,推导了在平行光照明、物体沿散斑片纵向方向微小移动情况下的一种全息干涉条纹的解释方法.该方法可以根据任一瞬间的条纹间距测量物体的位移,并适用于实时全息监测的定量分析,对全息干涉计量术提供有效的条纹解释方法和物体位移的计算方法.     

光学扫描宏观摄影

在摄影时,如果被摄物体在摄影仪器的景深方向比仪器的景深大,这时可以让一束宽度比景深小的光束投射到被摄物体上,当在仪器的景深方向连续地移动被摄物体时,则可在仪器的成象面上获得被摄物体的整个影象。曝光时,光源是固定不动的,只需通过照象系统的前焦面机械地移动被摄物体即可。因此,焦面以外的物体部分在整个曝光期间是暗的。本文介绍的Dynaphot仪主要是由一个或几个能投射一束细光束的灯泡、一个能沿着摄影仪器的光轴方向移动被摄物体的载物台和一个照相机组成。该仪器的有效放大倍率大约是100倍左右,而4～500倍的放大倍率在技术上也是可以办得到的。     

位错点阵投影的三维数字成像

提出一种基于位错点阵投影的三维数字成像方法。该方法以二维点阵结构光顺序照明参考平面和被测物体表面,通过分析分别投影在参考平面和物体上的点阵的成像过程,建立投射在参考平面和被测物体表面上的点阵中同一点在成像面上横向位置错动与被测物体深度之间的数学模型。依据此模型,通过计算相对应点在成像平面上的横向位移。可计算出物体的深度图像。二维点阵可以在垂直于光轴的平面内做横向和纵向的两维移动,以填补由于离散而丢失的其他空间点的深度信息,获得高空间分辨率。实验验证了该方法的可行性,此方法对于拓扑复杂的表面和大梯度表面有较强的适应性。     

激光斑纹照相

激光斑纹照相是1970年前后出现的一种干涉计量技术。利用它以可研究粗糙物体表面的微小位移.并且具有使用仪器少(主要用一个照相机)、整个装置对稳定性的要求较低的特点.作为一种新的干涉计量技术,近几年来受到了人们的注意.下面在说明我们的实验前,先对激光斑纹的有关性质作一简单介绍. 一、激光斑纹 当观察被激光照亮的不透明的静物表面时,就同看丝绒表面的情况类似.注意观察,不难看出照亮表面实际上由许多小亮点和暗点交织组成,这些亮、暗点在分布上是杂乱的,其形状和大小也是各式各样的(如图1),这就是通常所说的激光斑纹现象.我们看到的…     

洛仑兹收缩和近光速运动物体的形状

根据相对论,与自己外形方向平行地运动着的立方体,其正方形的面将变成长方形——垂直于运动方向的高不变,平行于运动方向的底边要比原来不动时要缩短些——卽产生了所谓洛仑兹收缩。当物体速度接近光速时,这种收缩就十分显著,物体沿运动方向的厚度几乎完     

弦振动方程的一种推导方法

一些有关声学基础和数学物理方法的著作,[1][2][3]在讨论弦横振动方程时,总是从考虑张力的角度出发。这种讨论方法固然简单,但对弦振动的物理实质却没能清晰地揭示出来,而且张力究竟是怎样一个力,叙述得不够准确。本文根据弹性力学理论,用另一种方法导出弦的横振动方程,旨在阐明这一现象的物理实质。 一、弦做微小横振动的物理过程 一根绷紧的长弦,当其受到突然作用而后立即撤消的外力作用时,就要发生振动。当只考虑弦元的横向位移(垂直于弦长方向的位移)而不考虑其纵向位移(平行于弦长方向的位移)时,或说弦的横向位移和弦长之比很小时,称之…     

石墨间的近场辐射换热强化

作为自然界存在的双曲材料之一,石墨对于实现高效辐射换热具有重要意义.本文研究石墨的光轴取向及厚度对近场辐射换热的影响,并揭示其辐射能量传输机理.当光轴平行于换热方向时,常规的非共振双曲模式对其近场辐射换热具有主要贡献;而光轴垂直于换热方向时,除常规双曲模式以外,双曲型等离子极化激元也可被激发.随着薄膜厚度的减小,非共振双曲模式的贡献减小,但双曲型等离子极化激元可与更高波矢的电磁波耦合,从而导致总的辐射换热通量超过块体石墨.对于块体石墨,当真空间距小于170 nm时,光轴平行于换热方向的结构具有更大的辐射换热通量;而随着石墨厚度减小至数十纳米时,光轴垂直于换热方向的构造可能支持更高效的辐射换热能力.     

摄程为1km的远程激光相机

英国研究人员开发出一款能够在1km外拍摄的激光照相机。爱丁堡赫瑞瓦特大学的物理学家们开发了这种能用激光扫描几乎任何物体的相机。这种相机将主要用于扫描诸如车辆等物体，但无法探测到皮肤。原因在于皮肤反射激光的方式与大多数物体的反射方式不同，因此希望逃脱此相机扫描的人可选择赤身裸体。除了捕捉物体图像，此项技术也可用来记录岩石的运动及植物的生长过程。     

飞轮微振动对空间相机调制传递函数的影响

结合集成建模法和光线追迹法研究飞轮微振动对相机成像质量的影响.采用集成建模法,建立飞轮微振动的扰动模型、卫星和相机的有限元模型,进行瞬态响应分析,得到6个方向力或力矩单独作用下相机各反射镜随时间变化的位移.采用光线追迹法,由反射镜位移和入射光线,根据折射定律计算折射后光线的位置、方向及与光轴的夹角.由得到像面处的光斑坐标和位移,运用运动统计矩计算系统调制传递函数.结果表明:响应周期与激励周期无关;激励的作用时间长度和采样时间长度均会影响调制传递函数;不同方向振动激励造成的调制传递函数变化的大小不同,而不同方向对包含原光学系统的调制传递函数的影响类似仅振动对调制传递函数的影响;当振动分别作用My、Mz值时衰减最大,达到0.1左右.该方法较理论推导简便快捷,能获取微振动与调制传递函数的关系,为系统优化设计和隔振措施提供参考.     

用单张黑白感光片拍摄及再现彩色立体图象

本文提出一种新的记录和再现彩色立体图象的方法。这种方法是将一枚三色光栅安装在照相机的片门处,并让它与黑白感光片密接,先对彩色景物作第一次拍摄,然后相机光轴绕景物主视点转θ°角(θ角满足一定条件),对彩色景物作第二次拍摄,第一次和第二次拍摄时,镜头前分别加品色滤色片和青色滤色片,经二次曝光后将彩色立体图象编码记录在一张黑白感光片上,经冲洗得黑白编码片。     

抛物面反射镜光轴的确定

介绍了一种确定抛物面反射镜光轴的新方法。当抛物面反射镜绕着机械旋转轴旋转时,利用2束平行光(一束与机械旋转轴平行的光和一束与机械旋转轴成一定角度的斜平行光)经抛物面反射镜反射的像点运动,调整抛物面反射镜的位置,使光轴与机械旋转轴重合。理论分析结果表明：其定轴的倾斜误差不大于1′,平移误差不大于5μm。该方法可用于抛物面反射镜检验,也可用于抛物面反射镜的调校工艺中。     

用激光散斑法测盐水溶液浓度的改进

在利用激光散斑法测盐水溶液浓度时,光束透过溶液时会产生不同的纵向位移,但散斑计量对纵向位移不敏感.因此重新设计光路将纵向位移转化为横向位移,实现了溶液浓度的精确测量.     

探析斜绳加速度问题的解法

有关细绳跨过定滑轮牵连两个物体的运动问题,如果其中一个物体沿水平方向运动,另一个物体沿竖直方向运动.由于那段倾斜绳的一个分运动是绕定滑轮转动,将对牵连物体产生向心加速度;因此求解平行于斜绳方向的纵向加速度不仅要考虑因速     

例谈支持力

任何支持力都与引起物体形变的因素 (作用力、支持面倾角、物体运动方向 )有着确定的关系 ;支持力的方向由支持面倾角确定 ,支持力的大小由牛顿第二定律确定 .当引起物体形变的因素发生变化时 ,支持力也随着发生变化 .1　物体作圆周运动时支持力的变化 ,支持力的“临界点”〔例     

双频激光回馈位移测量研究

提出了一种基于双频激光回馈效应的位移测量系统，并在理论和实验两方面进行了研究.实验中对激光器输出功率变化进行了探测，同时对两正交偏振光的光强变化进行了探测.研究发现当被测物体移动时，激光器输出功率受到调制，物体每移动半个光波长时，回馈信号为调制深度相等的两峰，系统分辨率提高了一倍，达到四分之一光波长.当物体运动方向改变时，两正交偏振光的光强变化顺序也随之改变，可以实现物体位移方向的判断.理论分析及模拟结果与实验结果相符合.研究表明该位移传感系统具有结构简单、分辨率高、可判向、测量范围大、可工作于强回馈区等优点. 关键词： 激光回馈 位移传感 自混合干涉 双频激光器     

线偏振光在手征负折射介质中的古斯汉欣位移特性研究

从理论上分析了手征负折射介质中的横向位移特性,给出了线极化波入射条件下发生全反射时的横向位移随入射角的关系曲线。当入射角处于两个本征波的临界角之间时,TE和TM分量对应的横向位移方向相反。而当入射角大于全内反射角时,两个分量都将朝着正方向发生横向位移。通过比较发现手征负折射介质中的古斯汉欣位移特性与常规介质和一般手征介质也有着很大的不同之处。     

分形维数和分形凝聚

在自然界中存在着许多研究对象,它们具有标度不变的性质.所谓标度不变性是指,当我们用不同倍数的照相机拍摄这个研究对象时,不管放大倍数如何改变,我们看到的相片都是相似的(从统计意义上说),而且从相片上也无法判断所用相机的倍数.天上的云团、地上的海岸线以及灰尘微粒的凝聚集团等均属于这一类研究对象.这种结构的物体在几何性质上具有重要的特征,即可以用一个有效的空间维数来表示,这个维数可以不是一个整数,而是一个可以连续变化的数,称为豪斯道夫维数.我们首先介绍豪斯道夫维数的概念. 一、豪斯道夫维数[1-4] 长期来人们对空间维数只…     

傍轴光束在单轴左手介质中传输的矢量性质

研究了沿光轴入射的傍轴光束在单轴左手介质中传输的矢量性质.通过平面角谱的方法得到了横电(TE)波和横磁(TM)波在单轴左手介质中传输的严格解，并得到了傍轴近似下的矢量传输模型.利用这一模型，分析得到垂直于光轴方向不同偏振态的入射光束在单轴左手介质中同时激发横向场和低阶纵向场.如果单轴左手介质的介电常数张量在沿垂直于光轴方向上的元素不相等，同时磁导率张量在沿垂直于光轴方向上的两元素也不相等(即z方向为光轴方向，_x≠_y,μ_x≠μ_y),那么入射光束激发的横向场的分布与入射光束的初始场分布和偏振态有关，而纵向场的分布与入射光束的偏振态无关，只决定于入射光束的初始场分布. 关键词： 傍轴传输 单轴左手介质 矢量效应