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2016-12-01 发布于天津
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上一页回首页下一页回末页回目录第六章激光在精密测量中的应用 §6.2 激光衍射测量 * §1.7 光的相干性第一章辐射理论概要上一页回首页下一页回末页第一章回目录 6.2.1 激光衍射测量原理 1.光的衍射现象，按衍射物和观察衍射条纹的屏幕(即衍射场)之间的位置关系一般分为两种类型：菲涅耳衍射和夫琅和费衍射 2.单缝衍射测量单缝衍射测量的原理：激光单缝衍射测量的基本原理是单缝夫琅和费衍射，图6-9为其原理图。条纹的光强可表示为：图6-9 衍射测量原理图单缝衍射测量的基本公式: , 当被测物体尺寸改变δ时，相当于狭缝尺寸改变δ，衍射条纹的位置也随之改变,可得单缝衍射测量的分辨力、精度和量程: 6.2.1 激光衍射测量原理 3. 圆孔衍射测量图（6-10）表示了圆孔的夫琅和费衍射原理，接收屏上衍射条纹的光强分布为图6-10 圆孔的夫琅禾费衍射原理示意图设中心亮斑(即第一暗环)的直径为d 6.2.2 激光衍射测量的方法 1. 间隙测量法其基于单缝衍射的原理。作尺寸的比较测量,如图6-11(a)。作工件形状的轮廓测量，如图6-11(b)。作为应变传感器使用，如图6-11(c)。图6-11 间隙测量法的应用用间隙测量法测量位移,即测量狭缝宽度b的改变量?=b’-b,可采用绝对法,求出变化前后的两个缝宽b和b’，然后相减。也可以用增量法。后者所用公式为 6.2.2 激光衍射测量的方法 2. 反射衍射测量法反射衍射是利用被测物的边缘和反射镜构成的狭缝来进行衍射测量的，图6-12所示为其原理。图6-12 反射衍射法原理图在P点处出现第级暗条纹的光程差应满足 ,在该图的几何关系下缝宽可以表示为 6.2.2 激光衍射测量的方法 3. 分离间隙法利用参考物与被测物不在同一平面内情况下所形成的衍射条纹进行精密测量的方法称为分离间隙法。分离间隙法的测量原理如图6-13所示。图6-13 分离间隙法原理图测量出正负不同级次k1和k2上的暗条纹的位置和即可由下式计算出狭缝宽度和间隔 6.2.2 激光衍射测量的方法 4. 互补测量法激光互补衍射测量法的原理是巴俾涅定理。图6-14所示为两个互补衍射屏。图6-14 巴比涅互补衍射屏 6.2.2 激光衍射测量的方法 5. 爱里斑测量法基于圆孔夫朗和费衍射的测量方法称作爱里斑测量法。通常用爱里斑中归一化光强的大小的测量来确定被测孔的直径。图6-15是用爱里斑测量人造纤维或玻璃纤维加工中的喷丝头孔径的原理图。图6-15 喷丝头孔径的爱里斑测量原理示意图 * * * *