Тема: Физические явления и эффекты в ТРИЗ 6 страница

5.3. Пластическая деформация и упрочнение.

Воздействие ультразвука на процесс пластической деформа-
ции обусловлено влиянием его на контактные условия, свойства и
структуру деформируемого металла. В этом случае возможны два
нелинейных эффекта: "акустическое разупрочнение" и "акустичес-
кое упрочнение". Первый наблюдается в процессе воздействия ин-
тенсивным ультразвуком и заключается в уменьшении статического
напряжения, необходимого для осуществления пластической дефор-
мации. Акустическое упрочение металлов достигается после воз-
действия ультразвуковых волн достаточно высокой интенсивности.
Акустическое разупрочнение является результатом активации дис-
локаций, происходящей в результате поглощения акустической
энергии в местах дефектов кристаллической решетки и других
структурных несовершенств. Благодаря этому за малое время про-
исходит локальный нагрев вокруг этих источников поглощения,
снятие напряжений, разблокировка дислокаций, увеличение их
подвижности, что обеспечивает более интенсивный ход платичес-
кой деформации.

А.с. 436 750: Способ разбортовки полых изделий из пласти-
ческих масс путем двустороннего обжатия роликами стенки изде-
лия при его вращении, отличающийся тем, что с целью повышения
производительности процесса, область контакта стенки изделия с
роликами подвергают воздействию ультразвуковых колебаний.

А.с. 536 874: Способ профилирования материала типа прут-
кового путем наложения на заготовку ультразвуковых колебаний в
ее пластической деформации, отличающийся тем, что с целью по-
лучения на заготовках периодического профиля синусоидального
характера, заготовку предварительно подвергают воз ультразву-
ковых колебаний так, чтобы расположение пучностей и узлов уль-
тразвуковой волны соответствовало выступам и впадинам заданно-
го периодического профиля, после чего осуществляют процесс
пластического деформирования заготовки в осевом направлении,
перпендикулярном к направлению действия изгибных колебаний,
растягивающими усилиями, достаточными для получения заданной
глубины профиля.

Если валики прокатного стана колебать в направлении па-
раллельном осям их вращения, с ультразвуковой частотой, то
усилие деформации снижается в 1,5-2 раза, а степень деформации
увеличивается на 20-50 %, причем контактное трение резко сни-
жается.

При достижении определенного уровня акустической энергии,
зависящего от свойства облучаемого металла, последний может
пластически деформироваться при комнатной температуре без при-
ложения внешней нагрузки.

5.3.2. Под действием ультразвукав и з м е н я ю т с я о с
н о в н ы е ф и з и к о-х и м и ч е с к и е с в о й с т в а р
а с п л а в о в: вязкость, поверхностное натяжение на границе
"расплав - форма" или "расплав - твердая фаза", температура и
диффузия.

5.3.2.1. В я з к о с т ь, после ультразвуковой обработки
расплава вязкость уменьшается на 10-50 %, причем характер из-
менения вязкости не позволяет считать, что уменьшение вязкости
вызывается только тепловым воздействием ультразвука, посколько
на ряду с тепловым воздействием наблюдаются и другие эффекты,
например, изменение трения между твердыми нерастворимыми при-
месями, находящихся в расплаве.

5.3.2.2. П о в е р х н о с т н о е н а т я ж е н и е.
Воздействие ультразвука на расплав в процессе кристализации
уменьшает поверхностное натяжение между расплавом и кристаллом
при двухфазном состоянии, за счет чего уменьшается переохлаж-
дение расплавов и увеличивается количество кристаллических за-
родышей, а структура расплава получается более мелкозернистой.

5.3.2.3. Т е м п е р а т у р а. Ультразвуковая обработка
металлов в жидком состоянии и во время кристаллизации приводит
к изменению характера температурного поля. Возникновение акус-
тических потоков в расплаве под действием ультразвука связано
с потерей энергии в расплаве. Эти потери зависят от интенсив-
ности ультразвука и акустических свойств среды. Акустические
потоки вызывают интенсивное перемешивание расплава, выравнива-
ние температуры и интенсификацию конвективной диффузии. При
выравнивании температуры расплава увеличивается теплообмен со
стенками и окружающей средой, в результате чего увеличивается
скорость охлаждения, физическая сущность влияния ультразвука
на теплообмен при естественной или вынужденной конвекции зак-
лючается в проникновении акустических потоков в пограничный и
ламинарный подслой, что приводит к деформации этих слоев, их
турбулизации и перемешиванию. В результате этого в несколько
раз увеличивается коэффициент теплопередачи и скорость тепло-
обмена.

5.3.2.4. Д и ф ф у з и я.
Ультразвук ускоряет диффузионные процессы в металлических
расплавах и на границе с твердой фазой. В этом случае под
действием ультразвука происходит более легкое перемещение ато-
мов из одного устойчивого состояния в другое благодаря образо-
ванию кавитационных пузырьков. При этом необходимо учитывать
влияние вторичных эффектов акустических потоков, повышение
температуры, акустического давления, вызывающих турбулентное
перемещение и разрушение пограничного слоя между жидкой и
твердой фазой при ускорении диффузии на границе жидкость -
твердое тело.

5.3.2.7. Д е г а з а ц и о н н ы й э ф ф е к т.
Под действием ультразвука растворенный газ сначала выде-
ляется в виде пузырьков в зонах разряжения ультразвуковых
волн, после этого пузырьки соединяются и при достижении доста-
точно большого размера всплывают на поверхность. Эффект можно
обьяснить следующим образом, при воздействии ультразвука в
расплаве возникает кавитация: в образованные кавитационные
пустоты проникает ратворенный газ. При захлопывании кавитаци-
онных пузырей этот газ не успевает снова раствориться в метал-
ле и образует газовые пузырьки. Зародыши газовых пузырьков об-
разуются и в полупериод разряжения при распространении упругих
ультразвуковых колебаний в расплаве, т.к. при уменьшении дав-
ления растворимость газов уменьшается. После этого газовые пу-
зырьки под влияниемельных движений коанулируют и, достигая оп-
ределенных размеров, всплывают. Ускорение диффузии под
действием ультразвука тоже может способствовать нарастанию га-
зовых пузырьков.

5.3.3. Ультразвуковой капиллярный эффект (открытие N109).

Явление капиллярности заключается в том, что при помеще-
нии в жидкость капилляра, смачиваемого жидкостью, в нем под
действием сил поверхностного натяжения происходит подьем жид-
кости на некоторую высоту. Если жидкость в капилляре совершает
колебания под влиянием источника ультразвука, то капиллярный
эффект резко возрастает, высота столба жидкости увеличивается
в несколько десятков раз, значительно во и скорость подьема.

Экспериментально доказано, что в этом случае жидкость
толкает вверх не радиационное давление и капилярные силы, а
стоячие ультразвуковые волны. Ультразвук снова и снова как бы
сжимает столб жидкости и поднимает его вверх. Открытый эффект
уже очень хорошо используется в промышленности, например, при
пропитке изоляционными составами обмоток электродвигателей,
окраске тканей, в теплвых трубах и т.п.

А.с. 437 568: Способ попитки капиллярных пористых тел
жидкостями и расплавами, например, полимерным связующим, с
применением ультразвуковых колебаний, отличающийся тем, что с
целью интенсификации процессов пропитки ультразвуковые колеба-
ния сообщают пропитываемому телу.

5.3.4. Трудно перечислить все эффекты, возникающие в ре-
зультате воздействия ультразвука на вещество, поэтому кратко
перечислим основные области прменения ультразвука и приведем в
заключение несколько интересных изобретений, показывающих ши-
рокие возможности использования ультразвука в изобретательст-
ве.

Твердые вещества
----------------

- размерная обработка сверхтвердых и хрупких материалов
(сверление отверстий сложной формы, шлифование, полирование,
наклеп, волочение проволоки, прокатка фольги и т.д.)

- лужение и паяние металлов, керамики, стекла и т.п.

- сварка металлов и полимеров.

А.с. 505 540: Способ сварки трением встык разнородных ме-
таллов при котором осуществляют вращение одной заготовки, кро-
ковку стыка и обжатие его при помощи осадочной матрицы, наде-
той на неподвижную заготовку, отличающийся тем, что с целью
повышения стабильности качества сварного шва и стойкости мат-
рицы, проковку и обжатие стыка производят с наложением на оса-
дочную матрицу поперечных звуковых колебаний с пучностью нап-
ряжений в очаге деформации при с менее окружной скорости
вращающейся заготовки.

Жидкости (кавитирующие)

- очистка деталей от жировых и других загрязнений

А.с. 120 613: Устройство для автоматической очистки дета-
лей, например, сеток радиоламп посредством промывочной жидкос-
ти, включающие промывочную ванну, транспортер, укладочное и
разгрузочное приспособление, отличающееся тем, что с целью по-
вышения качества очистки, в промывочной ванне установлены уль-
тразвуковые излучатели с концентраторами ультразвуковой энер-
гии, служащие для создания фонтанов промывочной жидкости,
омывающих сетки, перемещаемые над промывочной ванной.

- диспергирование твердых порошкообразных материалов в
жидкостях, эмульгирование несмешивающихся жидкостей.

А.с. 517 294: Способ получения жирового концентрата,
включающий смешивание жира с белковым стабилизатором и высуши-
вание, отличающийся тем, что с целью длительного хранения вы-
сококилотных жиров, а также удешивления способа, жир перед
смешиванием нейтрализуют в присутствии катализатора, смесь жи-
ра со стабилизатором эмульгируют с помощью ультразвука в тече-
нии 10-15 минут, а в качестве стабилизатора используют дунст.

- получение аэрозолей.
- полимиризация или деструкция высокомолекулярных соеди-
нений, ускорение массообразных и химических процессов.
- разрушение биологических обьектов (микроорганизмов).

Действие ультразвука на жидкость базируется на использо-
вании вторичных эффектов кавитации - высоких локальных давле-
ний и температуры, образующихся при схлопывании кавитационных
пузырьков.

Г а з ы

- сушка сыпучих, пористых и других материалов.
- очистка газов от твердых частиц и аэрозолей.

5.3.5. Акустомагнетоэлектрический эффект.

Звук способен сортировать не только яблоки, но и электро-
ны. Если поперек направления распространения звука в проводя-
щей среде наложить магнитное поле, то электроны, которые увле-
каются звуком, будут отклоняться в этом поле, что приведет к
возникновению поперечного тока или, если образец "разомкнуть"
в поперечном направлении, электродвижущей силы (ЭДС). Но маг-
нитное поле в соответствии с законом Лоренца отклоняет элект-
роны разных скоростей по разному, поэтому величина и даже знак
ЭДС показывают, какие электроны увлекаются звуком, то есть ко-
ковы свойства электронного газа в данной среде. В каждом ве-
ществе звук увлкает за собой группу электронов характерных
именно для дпнного вещества. Если звук проходит через границу
двух веществ, то одни электроны должны смениться другими, нап-
ример, более "холодные", более "горячими". При этом от границы
будет тепло, а сама граница охлаждаться. Данный эффект похож
на известный эффект Пельтье (см. раздел 9.2.2.).

Однако принципиальное отличие этого эффекта от эффекта
Пельтье состоит в том, что он не исчезает, даже при очень низ-
ких температурах и охлаждение может продолжаться до темпера-
тур, близких к абсолютному нулю. Это открытие зарегистрировано
под номером 133 в следующей формулировке:"Установлено неиз-
вестное ранее явление возникновение в телах, проводящих ток,
перемещенных в магнитном поле, при прохождении через них зву-
ка, электродвижущей силы поперек направления распространенияз-
вука, обусловленной взаимодействием со звуковой волной носите-
лей заряда, находящихся в различных энергетических
состояниях". На основе открытия уже сделано ряд изобретений.

А.с. 512 422: Способ измерения времени релаксации энергии
носителей заряда в кристалле, заключающийся в измерении прово-
димости и разности потенциалов на исследуемом образце, отлича-
ющийся тем, что с целью упрощения и повышения точности измере-
ния, в образец вводят ультразвуковую волну, измеряют разность
потенциалов в направлении распространения волны и проводимость
в перпендикулярном направлении.

А.с. 543 140: Способ усиления поверхностных звуковых волн
в пьезоэлектическом полупроводнике основанный на взаимодейс-
твии звуковых волн с электрическим полем, отличающийся тем,
что с целью повышения эффективности усиления, дрейфовое напря-
жение прикладывается в направлении, перпендикулярном распрост-
ранению поверхностной звуковой волны.

5.4. Волновое движение.

Волна - это возмущение, распространяющееся с конечной
скоростью в пространстве и несущее с собой энергию. Суть вол-
нового движения состоит в переносе энергии без переноса ве-
щества. Любое возмущение связано с каким-то направлением (век-
тор электрического поля в электромагнитной волне, напрвление
колебаний частиц при звуковых волнах, градиент концентрации,
градиент потенциала и т.д.). По взаимоположению вектора возму-
щения и вектора скорости волны, волны подразделяются на про-
дольные (направление вектора возмущения совпадает с направле-
нием вектора скорости) и поперечные (вектор возмущения
перпендикулярен вектору скорости). В жидкостях и газах возмож-
ныв только продольные волны, в твердых телах и продольные и
поперечные.
Волна несет с собой и потенциальную и кинетическую энер-
гию. Скорость волны, т.е. скорость распространения возмущения,
зависит как от вида волны, так и от характеристик среды, нап-
ример, от прочности бетона при затвердевании. Измеряя скорость
распространения ультразвука можно определить, какую прочность
набрал бетон в процессе выпаривания. ("Знание-сила"II,1969)

В Японии предложено пропускать ультразвук через стальные
изделия перпендикулярно тем поверхностям, расстояние между ко-
торыми нужно измерить. Стальные изделия помещались в остную
ванну, которая просвечивалась ультразвуковыми импульсами. Из-
мерив время необходимое для прохождения импульса от каждого
вибратора, определяли внешние разхмеры изделия /заявка Японии
N 51-23193/.

При наличии дисперсии волн (см. раздел 5.4.7.) понятие
скорости волны становится не однозначным; приходится различать
фазовую скорость (скорость распространения определенной фазы
волны) и групповую скорость, являющуюся скорость переноса
энергии, что усложняет различные измерительные работы с по-
мощью различного вида колебаний. В случае же когерентного ко-
лебания фазовая скорость может нести информацию о свойствах
среды.

А.с. 288 407: Способ измерения паросодержания пароводяных
смесей и количества парогазовых включений по а.с. N'131138,
отличающийся тем, что с целью повышения точности и чувстви-
тельности при измерениях паросодержания в высокочастотных
трактах с большими потерями, отраженный сигнал, фаза которого
характеризует измеряемый параметр, выделяют из высокочастотно-
го тракта, усиливают, ограничивают по амплитуде и сравнивают
его фазу с фазой опорного когерентного высокочастотного коле-
бания.

А.с. 412 421: Способ измерения скорости ультразвука в
средах основанный на определении времени рапространения коле-
баний с помощью фазового сдвига, отличающийся тем, что с целью
повышения точности измерения, модулируют колебания по фазе и
одновременно пропускают через исследуемую и эталонную среду,
измеряя на границах обеих сред относительную величину фазы ко-
лебаний, и по результатам измерения находят скорость ультраз-
вука в исследуемой среде.

5.4.1. Стоячие волны.

При наличии каких-либо неоднородностей в среде имеют мес-
то явления преломления и отражения волн. Если возбуждаемые в
среде волны отражаются от каких-то границ (препятствий), то
при определенном сдвиге фаз в результате наложения прямой и
отраженной волны может возникнуть стоячая волна с характерным
расположением максимумов возмущения (узлов и пучностей). При
наличии стоячей волны переноса энергии через углы нет, и в
каждом участке между двумя узлами наблюдается лишь взаимопрев-
ращение кинетической и потенциальной энергии.

А.с. 337 712: Способ определения модуля упругости бетона
путем ультразвукового прозвучивания образца, отличающийся тем,
что с целью повышения точности, фиксируют частоту ультразвуко-
вых колебаний при возникновении стоячей волны и по ней судят о
модуле упругости бетона.

А.с. 488 170: Способ ипытания кабельных изделий на виб-
ростойкость путем создания колебаний в закрепленном по концам
образца, находящемся под натяжением, отличающийся тем, что с
целью повышения надежности испытаний кабель-буксирных комплек-
таций, на образце кабеля закрепляют соединитель, идентичный по
весу, размерам, и элементам фиксации муфте изделия, концы зак-
репляют шарнирно, возбуждают в нем стоячие волны, а соедини-
тель размещают в узле стоячей волны.

5.4.2. Эффект Доплера-Физо.

Еслирегистрировать колебания в точке, расположенной на
каком-либо расстоянии от источника колебаний и неподвижной от-
носнего, то частота регистрируемых колебаний будет равна час-
тоте колебаний источн Если же источник и приемник приближаются
друг к другу, то частота регистрируемых колебаний будет выше
частоты колебаний источника. При взаимном удалении приемника и
источника приемник будет регистрировать понижение частоты ко-
лебаний. При этом изменение частоты зависит от скорости взаим-
ного движения источника и приемника. Этот эффект был впервые
открыт Доплером в акустике, позже его независимо открыл Физо и
рассмотрел его в случае световых колебаний.

На основе этого эффекта создан прибор для измерения ско-
рости супертанкеров при швартовых операциях,, длина волны ис-
пользована малая (микроволновый сигнал). Очевидно подобный
прибор может быть использован и в других областях техники.

Патент США 3 555 899: Установка для ультразвукового изме-
рения расхода жидкостей в трубопроводе. Имеется устройство для
создания двух траекторий распространения ультразвука между
противоположными боковыми стенками трубопровода и устройство,
которое направляет эти траектории таким образом, что они рас-
полагаются в плоскости, проходящей через параллельно продоль-
ные прямые, и наклонены к обоим прямым под взаимно дополняющи-
ми углами. Установка имеет устройство, которое посылает
ультразвуковые колебания в двух противоположных направлениях
по каждой из двух траекторий. Расход определяется путем изме-
рения скорости распространения колебаний по направлению потока
и навстречу потоку и вычисления среднего значения разности
между указанными различными скоростями. Распространение звуко-
вых колебаний по одной траектории может быть обеспечено путем
отражения ультразвуковых колебаний, идущих по другой траекто-
рии.

Патент США 3 564 488: Прибор для измерения скорости дви-
жущихся обьектов, например, для измерения скорости движения
тела по рельсам. По одному из рельсов пускаются ультразвуковые
волны. В приборе имеется пьезоэлектрический преобразователь
который служит для обнаружения доплеровской частоты в отражен-
ном сигнале, исходящеи от точки, расположенной вблизи места
контакта движущегося тела с рельсом. Частота Допплера исполь-
зуется для измерения скорости движущегося по рельсам обьекта.

5.4.3. Поляризация.

Поляризация волн - нарушение осевой симметрии поперечной
волны относительно направления распространения этой волны. В
неполяризованной волне колебания (векторов смешения и скорости
частиц среды в случае упругих волн или векторов напряженностей
электрического и магнитного полей в случае электромагнитных
волн) в каждой точке пространства по всевозможным направлениям
в плоскости, перпендикулярной направлению распрстранения вол-
ны, быстро и беспорядочно сменяют друг друга так, что ни одно
из этих направлений колебаний не является преимущественным.
Поперечную волну называют поляризованной, если в каждой точке
пространства направление колебаний сохраняется неизменным (ли-
нейнополяризованным) или изменяется с течением времени по оп-
ределенному закону - (циркулярно или элептическиполяризован-
ной).

Поляризация может возникнуть вследствие отсутствия осевой
симметрии в возбуждающем волну излучателе (например, в лазе-
рах), при отражении и приломлении волн на границе двух сред
(наибольше степень поляризации имеет место при отражении под
углом Брюстера тангенс угла равен коэффициенту преломления от-
ражающей среды) при рапространении волны в анизотропной среде.

А.с. 269 588: Способ определения стойкости стекла в спаях
с металлом к электролизу, состоящий в том, что через термоста-
тированный образец пропускается электрический ток, причем нап-
ряжение питающего источника остается постоянным, и измеряют
величину тока, проходящего через образец, отличающийся тем,
что с целью повышения точности наблюдений, о ходе процесса
электролиза судят по измерению картины механических напряжений
в местах спая с металлом, наблюдаемой в лучах поляризованного
света.

А.с. 452 786: Способ магнитного контроля ферромагнитных
материалов, заключающийся в том, что на поверхность предвари-
тельно намагниченного материала наносят индикатор и по рисун-
ку, образованному под воздействием полей рассеяния, судят о
качестве изделия, отличающийся тем, что с целью повышения его
чувствительности, в качестве индикатора используют монокрис-
таллическую пленку магний-марганцевого феррита с полосовой до-
менной структурой, а изменение состояния индикатора наблюдают
в поляризованном свете.

А.с. 221 345: Способ контроля кристаллизации кондитерских
масс, например, ирисной, в процессе производства путем микрос-
копирования исследуемого образца, отличающийся тем, с целью
повышения точности контроля, микроскопирование осуществляют в
проходящем поляризованном световом луче с измерением при этом
интенсивности светового потока с последующим определением со-
держания кристаллов.

А.с. 249 025: Способ оценки распределния контактных нап-
ряжений по величине деформации пластичной прокладки, распола-
гаемой в зоне контакта между соприкосающимися поверхностями,
отличающийся тем, что с целью повышения точности, в качестве
пластичной прокладки используют пленку из оптически чувстви-
тельного материала, которую затем просвечивают поляризованным
светом в направлении действия контактных сил, и по картине по-
лос судят о распределении контактных напряжений.

5.4.4. Вобщем случае д и ф р а к ц и я - это отлонения
волновых движений от законов геометрической /прямолучевой/ оп-
тики. Если на пути распространения волны имеется препятствие,
то на краях препятствия наблюдается огибание волной края. Если
размеры препятствия велики по сравнению с длиной волны, то
распрстранение волны почти не отклоняется от прямолинейного,
т.е. дифракционные явления не значительны. Если же размеры
препятствия сравнимы с длиной волны, то наблюдается сильное
отклонение от прямолинейного распространения волнового фронта.
При совсем малых размерах препятствия волна полностью его оги-
бает - она "не замечает" препятствия. Очевидно, величина отк-
лонения /количественная характеристика дифракции/ при заданном
препятствии будет зависеть от длины волны; волны с большей
длиной будут сильнее огибать препятствие.

Такое разделение волны используется в дифракционных
спектроскопах, где белый свет /совокупность волн различной
длины/ располагается в спектр с помощью дифракционной решетки-
системы частых полос.

В авторском свидетельстве N'249 468 изменение дифракцион-
ной картины при изменении размеров препятствий использовано
для градировки магнитного поля, под действием которого изменя-
ются параметры ферромагнитной пленки с полосовой доменной
структурой: Способ градировки магнитного поля спомощью этало-
на, отличающийся тем, что с целью повышения точности и упроще-
ния процесса градуровки эталон, в качетве которого использова-
на тонкая ферромагнитная пленка с полосовой доменной
структурой, на которую нанесен магнитный коллоид, намагничива-
ют под определенным углом к направлению силовых линий градуи-
руемого поля, освещают его светом и наблюдают диффрагировавший
на эталоне луч света, затем увеличивают градуируемое поле по
величине, при которой исчезает наблюдаемый луч, сопоставляют
эту величину с известным значением поля переключения эталона.

А.с. 252 625: Способ определения статистических характе-
ристик прозрачных диэлектрических пленок, заключающийся в том,
что через исследуемую пленку пропускают луч света, отличающий-
ся тем, что с целью упрощения процесса и сокращения времени
определения, на пути луча когенентного света за исследуемой
пленкой устанавливают экран с отверстием, вращают исследуемую
пленку в плоскости, перпендикулярной оси луча, получают усред-
ненную дифракционную картину от отверстия и затем из сравнения
полученной усредненной дифракционной картины с расчетной кар-
тиной определяют статические характеристики пленки.

5.4.5. Интенференция волны.

Явление, возникающее при наложении двух или нескольких
волн и состоящее в устойчивом во времени их взаимном усилении
в одних точках пространства и ослаблении в других в зависимос-
ти от соотношения между фазами этих волн. Интерференционная
картина может наблюдаться только в случае когерентных волн, т.
е. волн, разность фаз которых не зависит от времени. При ин-
терференции поперечных волн помимо когерентности волн необхо-
димо, чтобы им соответствовали колебания, совершающиеся вдоль
одного и того же или близких напрвлений: поэтому две когерент-
ные волны, поляризованные во взаимно перпендикулярных направ-
лениях интерферировать не будут. Существует много различных
методов получения когерентных волн: наиболее широко распрост-
раненными Являются способы, основанные на использовании прямой
и отраженной волны; если отраженная волна направлена точно на-
зад т.е. на 180 градусов, то могут возникнуть стоячие волны.

А.с. 154 676: Способ определения абсолютного значения ус-
корения силы тяжести, отличающийся тем, что с целью повышения
точности измерения абсолютного значения ускорения силы тяжес-
ти, время падения измеряют путем подсчета количества временных
периодических интервалов, задаваемых эталоном частоты, в пери-
од между моментами совпадения отрезков пути свободного падения
с длиной трубчатого концевого эталона, сличаемых интерференци-
онным методом в процессе свободного падения тела.

Патент США 3 796 493: Аппарат для измерения шага резьбы
прецизионного ходового винта посредством оптической интерфе-
ренции. Два чувствительных элемента приводят в контакт с одной
и той же стороной резьбы винта в двух точках, фазы которых от-
личаются на 180 градусов. Щупы смонтированы на направляющей,
которая может перемещаться в любом направлении на каретке, в
плоскости, параллельной плоскости движения каретки вдольоси
винта, регулируют таким образом, чтобы она приблизительно рав-
нялась шагу винта. Средняя точка между сферическими концами
двух щупов располагается в вершине кубического уголкового от-
ражателя, смонтированного на направляющей. Световой луч от
уголкового кубического отражателя отражается рефлектором. Шаг
резьбы измеряют используя интерференцию между световыми луча-
ми, разделенными полупрозрачным зеркалом. Один из лучей испы-
тывает отражения от уголкового отражателя и рефлектора. Изме-
ренную величину сравнивают с эталонным шагом.

5.4.6. Голография.

Явления интерференции и дифракции волн лежат в основе
принципиально нового метода получения обьемных изображений
предметов - голографии.

Теоретические предпосылки голографии существовали давно /
Д.Габор, 1948г./, однако практическое ее осуществление связано
с появлением лазеров - источников света высокой интенсивности,
когерентности и монохроматичности.

Суть голографии состоит в следующем. Обьект освещают ко-
герентным светом и фотографируют интерференционную картину
взаимодействия света, рассеянного обьектом, с когерентным из-
лучением источника, освещающего обьект. Эта интерференционная
картина - чередование темных и светлых областей сложной конфи-
гурации, зарегистрированная фотопластинкой и есть голограмма.
Она не имеет никакого сходства с обьектом, однако несет в себе
полную визуальную информацию о нем, так как фиксирует распре-
деление амплитуд и фаз волнового поля - результата наложения
опорной когерентной волны и волн, дифрагированных на обьекте.
Для восстановления изображения голограмму освещают опорным
пучком света, который дифрагируя на неоднородностях почернения
фотоэмульсии, дает обьемное изображение, обладающей полной ил-
люзией реального обьекта.

Поиск по сайту: