Оптические параметры

Голографические методы контроля. Методы основаны на интерференции световых волн. Источником световых волн являются оптические квантовые генераторы, позволяющие получать свет с определенной длиной волны (монохроматические волны) и в определенной фазе колебаний (когерентные волны). Использование лазеров (лазерных диодов) позволяет восстанавливать мнимое объемное изображение объекта в целом либо части этого объекта. Фиксируя на детекторе (фотопластинке или экранр монитора) наложенные изображения состояния объектов (например, без нагрузки и под нагрузкой), получают интерференционные картины, которые являются источником информации о наличии дефектов в объектах контроля. При этом интерференционные картины весьма чувствительны к незначительным перемещениям частей поверхности, которые появляются в области концентрации напряжений объекта контроля вследствие наличия в нем дефекта. Метод, основанный на голографический интерференции световых волн, применяется в основном для анализа напряженно-деформированного состояния сварных соединений и контроля за остаточными сварочными напряжениями.

Генераторы оптические квантовые 51

Голографические методы контроля. Методы основаны на интерференции световых волн. Источником световых волн являются оптические квантовые генераторы, позволяющие получать свет с определенной длиной волны (монохроматические волны) и в определенной фазе колебаний (когерентные волны). Использование лазеров (лазерных диодов) позволяет восстанавливать мнимое объемное изображение объекта в целом либо части этого объекта. Фиксируя на детекторе (фотопластинке или экране монитора) наложенные изображения состояния объектов (например, без нагрузки и под нагрузкой), получают интерференционные картины, которые являются источником информации о наличии дефектов в объектахконтроля. При этом интерференционные картины весьма чувствительны к незначительным перемещениям частей поверхности, которые появляются в области концентрации напряжений объекта контроля вследствие наличия в нем дефекта. Метод, основанный на голографический интерференции световых волн, применяется в основном для анализа напряженно-деформированного состояния сварных соединений и контроля за остаточными сварочными напряжениями.

Источники электромагнитной (лучистой) энергии — Солнце и оптические квантовые генераторы (лазеры).

Изменения в материале при воздействии излучения лазера с модулированной добротностью. Оптические квантовые генераторы, работающие в режиме модулированной добротности, позволяют получать излучения большой пиковой мощности, что дает возможность создавать на поверхности фокусировки плотность мощности 108—

Для получения когерентных волн созданы специальные оптические квантовые генераторы. В этих генераторах электромагнитные волны, зарождающиеся в различных местах, удаленных друг от друга на большие расстояния, когерентны между собой. Оптические квантовые генераторы обычно называют лазерами. Важным свойством лазеров является не только получение когерентного излучения, но и способность к большой концентрации световой энергии во времени и в пространстве, а также по направлению ее распространения. Излучение получается с высокой степенью монохроматичности.

Лит.: Ш а в л о в А., Фогель С., Д а л ь-б е р д щ е р Л., Оптические квантовые генераторы (Лазеры), пер. с англ., М., 1962; «Электроника», (рус. пер.), 1962, т. 35, № 7, с. 37; № 11, с. 41; «Phys. Rev. Letters», 1962, v. 8, № 1, с. 18, 19; № 10, с. 404. М. М. Горшков.

В 1962 г. появились генераторы некогерентного света на арсениде галлия,. а к началу 1963 г. уже были созданы полупроводниковые оптические квантовые генераторы в Физическом институте им. П. Н. Лебедева Академии наук СССР (ФИАН) и в ряде лабораторий США.

В последнее время в промышленности используются оптические квантовые генераторы, называемые лазерами. Лазер представляет собой физический прибор, обладающий способностью в определенных условиях генерировать непрерывные или импульсные световые лучи, которые характеризуются высокой плотностью энергии и практически не расширяются даже при значительной длине.

20. Бирнбаум Д. Оптические квантовые генераторы. М., «Сов. радио», 1967. 360 с.

57. Ищенко Е. Ф., Климков Ю. М. Оптические квантовые генераторы. М., «Сов. радио», 1968. 470 с.

Граничные условия задаются различно в зависимости от постановки задачи. Различным образом могут быть заданы физические и оптические параметры среды и граничной поверхности [Л. -1, 163].

формы для оптической детали; оптический проектировщик требуется, чтобы определить оптические параметры и их допуски для материалов(веществ), используемых для оптических частей. Инженер по Оптическим испытаниям ответствен за определение датчиков и контрольных установок, требуемых, чтобы гарантировать, что оптические эксплуатационные показатели выполнены.

Испытание физических параметров предусматривает проверку деталей на усталостную прочность, на коррозийную стойкость, на износ и главное на соответствие физических параметров деталей техническим условиям. Проверяются, например, упругость пружин, оптические параметры оптических систем, параметры преобразования механических величин в электрические и обратно, оптических — в электрические и т. п.

Реально обычно приходится иметь дело с изотропными средами, у которых все перечисленные оптические параметры не зависят от направления приходящего луча s'. Помимо того, функция и индикатриса рассеяния

Таким образом, оптические параметры среды nv, «v,

Pi и Y,(s', s) полностью определяют в феноменологическом отношении все особенности взаимодействия электромагнитного излучения и вещества. Для того чтобы иметь возможность рассчитать процесс радиационного теплообмена в среде, необходимо знать все эти оптические параметры. Проблеме их определения для различных сред .посвящены многочисленные экспериментальные и теоретические исследования. Однако до сих пор отсутствуют данные по весьма важным в практическом отношении средам, и исследование их оптических характеристик является одной из актуальных задач.

Для оптически гладкой границы раздела ее радиационные характеристики могут быть найдены, если известны оптические параметры обеих сред. В случае оптически шероховатой поверхности определение ее радиационных характеристик весьма затруднительно вследствие отмеченной сложности явлений и многообразного характера шероховатостей. В связи с этим теоретические исследования радиационных характеристик шероховатых поверхностей -предприняты лишь для простейших случаев и основным методом их определения на сегодняшний день является эксперимент.

1. Обычно при использовании зональных методов температура, плотности результирующего излучения и оптические параметры в пределах каждой зоны принимаются постоянными, равными средним значениям. Однако, каким образом все перечисленные величины должны осредняться в пределах зоны и какова величина возникающей при этом ошибки, остается неизвестным.

В том случае, если оптические параметры е* и г* постоянны в пределах каждой зоны [e*(Pj)=e*j, r*'(Pi)=T*i, /='!• 2, . . ., п], то уравнение (8-56) упрощается:

Аппроксимируем уравнение (10-11) системой линейных алгебраических уравнений для средних плотностей излучения аналогично тому, как это делалось в зональном методе. С этой целью объем среды V разбивается на п\ дискретных объемов, а граничная поверхность F, замыкающая данный объем, — на п2 дискретных участков. Полное число получаемых в результате такого деления зон п будет соответственно равно ni + n2. С известным приближением принимается, что все коэффициенты распределения различных величин по зонам равны единице, т. е. считается, что величины объемных и поверхностных плотностей эффективного и равновесного излучения, а также оптические параметры а', (5 и «остаются постоянными в пределах каждой объемной или поверхностной зоны.

При осуществлении светового моделирования в соот-* ветствии с перечисленными условиями подобия оптические параметры и задаваемые по условию виды плотностей излучения на световой модели должны относиться либо к спектральному, либо к серому (если моделируемая система является серой) излучению или под ними должны пониматься соответствующим образом осред-ненные по спектру величины (-если система является селективной).