的线纹和标尺光栅上的线纹之间形成一个小角度θ,并且两个光栅尺刻面相对平行放置时,在光源的照射下,位于几乎垂直的栅纹上,形成明暗相间的条纹。这种条纹称为“莫尔条纹”。严格地说,莫尔条纹排列的方向是与两片光栅线纹夹角的平分线相垂直。莫尔条纹中两条亮纹或两条暗纹之间的距离称为莫尔条纹的宽度,以W表示。W=ω/2*sin(θ/2)=ω/θ莫尔条纹具有以下特征:1莫尔条纹的变化规律两片光栅相对移过一个栅距,莫尔条纹移过一个条纹距离。由于光的衍射与干涉作用,莫尔条纹的变化规律近似正(余)弦函数,变化周期数与光栅相对位移的栅距数同步。2放大作用在两光栅栅线夹角较小的情况下,莫尔条纹宽度W和光栅栅距ω、栅线角θ之间有下列关系。式中,θ的单位为rad,W的单位为mm。由于倾角很小,sinθ很小,则W=ω/θ若ω=0.01mm,θ=0.01rad,则上式可得W=1,即光栅放大了100倍。(4)莫尔条纹形成机理的理论:1基于阴影成像原理:认为由条纹构成的轨迹可表示莫尔条纹的光强分布;2基于衍射干涉原理:认为由条纹构成的新的光强分布可按衍射波之间的干涉结果来描述;3基于傅立叶变换原理:认为形成的莫尔条纹是由低于光栅频率项所组成。这三种理论都可以解释莫尔条纹现象。一般来说,光栅刻线较疏的可用遮光阴影原理来解释,而光栅刻线较密的用衍射干涉原理来解释则更为恰当。四.利用金属固有频率测量杨氏模量的方法动态悬挂法:根据棒的横振动方程(1)用分离变量法解该方程,对圆形棒得(2)上两式中,E为杨氏模量,l为棒长,d为棒直径,S为棒截面积,ρ为棒的密度,m为棒的质量,f为棒横振动的固有频率,J为极性矩。由式(2)可知,测定出试样(棒)在不同温度时的固有频率f及各力学参数,即可计算出它在不同温度时的杨氏模量。五.本实验仪器可进行的相关研究1.双光栅双参量的传感研究2.位相光栅的多普勒频移研究3.双光栅衍射成像的研究
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