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多方位全息干涉重建折射率场分布的数值计算方法

引言 多方位全息干涉技术是一种高精度不浸入无损诊断技术,利用这一技术无论是对于稳态场还是非稳态场,都可以分析一组从不同观察方向所记录全息图的条坟位移重建该场的任意平面上折射率空间分布。因此这一技术在很多方面可得到应用。例如流场的质量密度、温度,等离子体为电子密度、温度,燃烧器的火焰温度以及固体的应力分布等均与折射率有关。只要将求得折射率场分布与其它相应物理量联系起来,就达到了测量相应物理量的目的。为了使这一皮术更好地得到实际应用,本文着重讨论了如何从干涉的条纹位移到折射率场分布的重建数值计算方法。由于篇幅限制,文中仅介绍了代数迭代法〔幻和卷积法〔2〕的具体算法,有关其它重建算法和具体应用将另文报道。2基本变化公式 如图1所示,假设P(l,e)表示某一光线引起的条纹位移,其中0表示确定的观察方向,l表示在该观察方向上定向的探测光线位置,坐标系x产。y产是为了描述光线的方向和距坐标原点的距离。在这种情况下,干涉方程变化为:,夕rP(...  (本文共6页) 阅读全文>>

《物理实验》1991年03期
物理实验

混合液体的折射率

一、引盲 当光传播到二均匀媒质分界处时,其产生的折射早已为斯涅尔定律 n sini== nlsinr(1)所确定。 若已知几种媒质的折射率分别为n:,“:,””,,,它们按一定的比例(体积比)混合,其折射率将遵循什么规律,是本文研究的内容。图2的模型来讨论其规律。 i。为入射角(n。、1),i,、i:是媒质界面处的折射角,f是二媒质混合后等效折射率为。的折射角。如图建立直角坐标系,则 A(d:,d:tgi,)B〔(d:+d:)一d,tgi,+dztgi:)〕可有d:tgil+dZtgi:dl+d:(2)由斯涅尔公式(设”。=1)有 ,,哎一」 !\,--图 、尸︸叮n圣一5 in名‘。n至一5 inZi。侧侧1一nll一 二、物理摸型 因液体容易实现各种比例的混合,故以液体媒质为例加以讨论。 设。:、,:分别为两种液体媒质的折射串,按体积犷::厂:=K::K:均...  (本文共3页) 阅读全文>>

《河南城专学报》1992年00期
河南城专学报

物理教学中值得注意的一个问题——折射率不是物质的一个固有常数

学生从中学到大学的物理课学习中,一般都接触到。某物质的折射率”之说,由于对折射率是对某一个确定色光的物理含义强调的不够,往往使学生产生折射率是物质的一个固有常数这样一个错觉.产生这种错觉的原因是忽视了折射率的定义:n=c/v,折射率由真空中光速和媒质中光速决定,不同色光虽然在真空中酌速度都是c,但在媒质中的传播速度不同,因而对同一个媒质的折射率就不同.如对冕牌玻璃来说‘¨┏━━━━━━┳━━━━━┳━━━━┳━━━━━┳━━━━━┳━━━━━┳━━━━━┓┃ 色光 ┃ 紫 ┃ 蓝 ┃ 绿 ┃ 黄 ┃ 橙 ┃ 红 ┃┣━━━━━━╋━━━━━╋━━━━╋━━━━━╋━━━━━╋━━━━━╋━━━━━┫┃ 折射率 ┃ 1.532 ┃ 1,528 ┃ 1.519 ┃ L.517 ┃ 1.514 ┃ 1.513 ┃┗━━━━━━┻━━━━━┻━━━━┻━━━━━┻━━━━━┻━━━━━┻━━━━━┛ 我们一定要注意到n=c/v是一个定义...  (本文共2页) 阅读全文>>

《实验教学与仪器》2010年Z1期
实验教学与仪器

液体折射率测量器的制作

中学物理光学部分物质的折射率的学生实验中只要求学生测定玻璃的折射率(即固体的折射率)。在实验之后,笔者反复思考一个问题,能不能像测定玻璃折射率那样,测出入射角和折射角,从而算出液体的折射率;或用更简单更直接的方法测定液体的折射率?在一些习题的启示下,笔者制作出了液体折射率测量器。现将液体折射率测量器介绍给广大读者,望大家提出宝贵意见。一、制作材料塑胶板2块(半径均为10cm,中间夹泡沫板)、玻璃管1根(长约20cm)、橡皮塞3个、发光二极管1只、纽扣电池3节、电键1个、导线2根。二、制作原理如图1所示,设液体的折射率为n,调节玻璃管在液体中的长度h,使测量者从水面上刚好看不见从玻璃管底端二极管发出的光,即光线刚好在圆板的边缘发生全反射。根据光的全反射原理:sinC=sinθ=1/n;h=rcotθ=r姨h2-1;h与n之间的关系如表1所示。三、制作方法将玻璃管的下端封闭,并在玻璃管的下端放入发光二极管,用导线将发光二极管与电池连...  (本文共1页) 阅读全文>>

《物理教学》1983年05期
物理教学

测定水的折射率

水的折射率是1 .33,不同液体的折射率也各不相同。下面介绍一种测定液体折射率的方法,虽然精度不够高,但是方法简便,通过自己动手实验,加深所学的知识。 见附图(a),在一只玻璃瓶中装入一寸深的水,在瓶外水面处套上一根橡皮筋,再在两侧插上两根火柴,火柴上半段高出水面,下半段低于水面。 把瓶子放在白纸上,沿瓶底在纸上画出圆,这个圆便可看作水和空气的交界面。拿一根圆珠笔芯直立在纸上当标杆,第一次与水面上两根火柴摆成一直线,定出水中的光线;第二次又与水面下的两根火柴摆成一直线,这样在纸上又定出了水到空气的折射光线〔见附图(b)〕。通过圆心画出法线,这样就可以量出入射角、折射角,计算出水的折射率了。┌──┐│。叮│└──┘ 附图1.白纸2.火柴习.水4.橡皮筋 5.圆珠笔芯6.瓶子(四川江油县江油中学包泉们钓 学生实验《研究电源的输出功牟》中安 培计和伏特计.连接方式的讨论 电学实验由于安培计的降压和伏特计的分流不可避免地使测量产生系统误...  (本文共2页) 阅读全文>>

《中学物理教学参考》1994年04期
中学物理教学参考

浅谈折射率

在教学中,发现学生对折射率概念的认识常常模糊不清,对折射率习题的计算也常有错误.这根源多在于教师对折射率的教学没有足够重视,没有很好地阐明它的意义和实质.通观学生的错误主要表现在:单纯地死记课本中折射率定义,没有真正理解折射率的物理意义;对折射率跟光速、频率、波长的关系不明确;对折射率公式死记硬背,不了解其真正意义,以至错误地运用公式.如何讲好折射率,谈谈下面几点意见: 一、讲清折射率的意义 要求学生对折射率的含义有确切的理解,对这一概念的内容有具体的认识· l·相对折射率 对于单色光而言,光从第一种媒质进入第二种媒质时,除垂直入射外,任一入射角的正弦跟折射角的正弦的比值是一个常数,这个常数就是第二种媒质对第一种媒质的相对折射率.表示为的折射率叫做媒质的绝对折射率,用n媒表示.例如n水表示光从真空到水时,水对真空的折射率,也即水的绝对折射率.n水就是上面讲的、真. 注意:(l)不同媒质的绝对折射率是不同的.(2)如果光以同一入射...  (本文共2页) 阅读全文>>