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激光散斑法的应用,《混凝土断裂力学》书籍推荐

时间:2023-08-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:由于激光的高度相干性,激光散斑的现象更加明显。激光散斑可以用曝光的方法进行测量,但最新的测量方法是利用计算机技术,可以避免显影和定影的过程,从而实现实时测量的目的,在科研和生产过程中得到日益广泛的应用。目前的激光散斑法具有非接触、无损、高灵敏度、快速成像等优点。如此,即可利用激光散斑图样的变化情况测量得到物体的位移和变形信息。从20世纪80年代开始,激光散斑法被用于混凝土断裂力学研究。图3.6激光散斑图

激光散斑法的应用,《混凝土断裂力学》书籍推荐

散斑现象普遍存在于光学成像的过程中,当人们观察遥远的恒星时,由于我们是透过大气层观察星星,而大气层有杂质、有扰动,遥远恒星的一点光就很容易被干扰,或者被折射,形成闪烁,这就是光源发出的光被随机介质散射在空间形成的一种斑纹现象。后来研究人员发现散斑携带了许多信息,于是产生了许多应用,例如用散斑的对比度测量反射表面的粗糙度等。

由于激光的高度相干性,激光散斑的现象更加明显。大多数物体表面相对光波的波长(以氨氖激光器为例,波长0.6 m)来讲是粗糙的,由于激光的高度相关性,当激光照到表面相对粗糙的物体上,光波从物体表面反射或通过一个透明散射体(例如毛玻璃)时,物体上各点到适当距离的观察点的振动是相干的,因此观察点的光场是由粗糙表面上各点发出的相干子波的叠加,由于这种相干叠加,结果就产生了散斑的随机强度图样,于是便可以观察到一种无规则分布的亮暗斑点图案,这种状态称为“激光散斑”(图3.6),这种分布所形成的图样是非常特殊的。

激光散斑可以用曝光的方法进行测量,但最新的测量方法是利用计算机技术,可以避免显影和定影的过程,从而实现实时测量的目的,在科研和生产过程中得到日益广泛的应用。目前的激光散斑法具有非接触、无损、高灵敏度、快速成像等优点。激光散斑法基本分为两步:第一步,用相干光照射物体表面,通过第二次曝光记录带有物体表面变形或位移信息的散斑图;第二步,将散斑图置于一定的光路系统中,把散斑图储存的变形或位移信息提取出来,进行观察和分析。如此,即可利用激光散斑图样的变化情况测量得到物体的位移和变形信息。从20世纪80年代开始,激光散斑法被用于混凝土断裂力学研究。(www.xing528.com)

图3.6 激光散斑图

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