液体表面的光学效应及其应用

液体表面的光学效应及其应用

高美玲[1]2011年在《遮光效应的研究及应用》文中研究说明光学检测是研究物质性质的一种重要手段,一方面由于激光的产生和光电器件的快速发展:另一方面由于光学检测手段具有非接触,无损伤,和实时等优点,而使得研究该领域具有十分重要的意义。通过研究光在介质的界面上所产生一些特殊的光学效应,如光在介质表面的反射,折射,衍射等现象,来测量物质的折射率,表面张力,衰减系数等参数。利用介质的这些光学效应及效应与介质特性之间的关系,可以建立探测这些特性的方法,这些方法对测量介质的特性有着广泛的应用前景。光学检测被广泛用于固体和液体的表面测量领域,如测量固体表面的粗糙度,表面形貌和表面瑕疵等,而对于液体的测量大致可分为两类,静态液面和动态液面。动态表面检测常用光学方法来检测液体表面运动的规律,进而给出与表面特性有关的物理参数。例如用液体表面波对光的衍射、干涉等效应来检测液体表面物理参数。静态表面检测常用静态液体表面对光的反射和折射等效应,通过光的强度分布以及光强度与液体物理参量之间的关系来研究液体的性质。本文观察到了介质表面的光学遮光效应,并得到遮光半径和折射率的之间的解析关系,在此基础上建立了测量液体折射率的一种新方法。该方法不仅对介质的光学效应的现象,机理和规律的研究具有十分重要的意义,而且对实现折射率的实时检测有着广泛的应用价值。本文研究的主要内容和结论如下:1.综述了近年来介质表面检测的光学方法及其进展,分析了各种光学手段探测液体表面特性的优劣。2.用白光作为光源,得到了透明固体材料与液体薄膜的遮光图样,与文献报道的激光光源相比,白光光源的遮光图样更加清晰,且无激光散斑效应。3.观察到固体的折光效应,研究了透明固体光学材料和集成固体光学材料的遮光效应,拍摄到两种材料的光学图样。对于透明固体光学材料,其遮光图样中心是一个光强极强的区域,该区域的外部仍然是一个亮区,形状为圆形。对于集成固体光学材料的遮光图样中心也是一个光强极强的区域,而中心亮区外围是一环状暗区。分析了导致遮光图样差异的原因,同时给出了遮光半径与固体折射率之间的解析关系。4.观察到液体的遮光效应,拍摄到了液体的遮光图样。其中心是一个光强极强的区域,而中心亮区外围是一个环状暗区。同时给出了液体遮光半径与液体折射率的解析关系。在此基础上建立了一种测量液体折射率和溶液浓度的新方法。5.观察到液体薄膜的遮光效应,拍摄到液体薄膜的遮光图样。其中心是一个光强极强的区域,该区域的外部为两个同心的环状暗区,两环转暗区之间是一个环状亮区,且亮暗边界十分清晰。讨论了液体薄膜遮光图样产生的必要与充分条件,给出了液体薄膜遮光半径与液体折射率的解析关系,利用遮光半径与折射率之间的解析关系建立了测量用的仪器装置。该装置设备简单,稳定性高,操作方便。且实验用液体样品量少,并可实现对液体折射率的实时、全自动化测量。6.在遮光半径的实际测量中,采用了两种方法。其一为读数系统直接测量法;其二是CCD系统扫描测量法。采用这两种方法的测量结果相吻合,前一种方法精度较高,但是不能实现自动化,而后一种方法刚好相反。

朱京涛[2]2002年在《液体表面的光学效应及其应用》文中提出与体相相比,液体表面无论在组成、结构、分子所处的能量状态,以及受力情况等方面都有差别,这些差别使得液体表面具有某些特殊的性质,通过研究这些特性,可以获得液体的某些参数。 光学方法是研究物质性质的重要手段,通过研究光在液体表面的衍射、反射、折射等行为,可以测量液体的某些参数。该方法广泛应用于流体力学,海洋光学等领域。本文运用光学手段研究液体表面:一方面研究动态液体表面,即利用液体表面波对光的衍射效应,根据衍射光强分布与液体表面波的关系,研究液体表面张力、表面相、表面共振等物理特性;另一方面研究静态液体表面,即利用静态液面对光的反射和透射,根据反射光和透射光的光强分布,研究润湿效应、表面张力等表面性质以及折射率和浓度等液体性质。 通过研究,得到以下新的实验现象和结论: 1.在低频液体表面声波的研究中,不但观察到了表面波的衍射效应,而且得到了几乎100%的衍射效率;并运用傅立叶光学理论给出了解释。 2.当光束倾斜入射在平静的液体表面上时,在液体表面观察到一个环形暗场。运用几何光学理论对此现象的形成机理进行了分析;同时确定了环形暗场半径与液体介质折射率之间的定量关系。基于这一发现,建立了一种测量液体折射率的新方法。另外,又根据溶液浓度与其折射率之间存在的定量关系,提出了通过测量溶液折射率间接测量溶液浓度的新方法。 3.由于液体与固体之间的润湿效应,液体表面出现局域弯曲:当液体与固体之间润湿时,液面向上弯曲;当液体与固体之间非润湿时,液面向下弯曲。实验发现:当强度均匀分布的平行入射光束照射到局域弯曲的液面上时,其反射光场的光强分布出现不均匀的现象:对上弯液面,反射光场为均匀分布的亮场中心出现了近似椭圆形的暗场,并且在暗场的边缘,出现衍射条纹和干涉条纹;对下弯液面,反射光场为均匀分布的亮场中心出现了强度分布不均匀的星形亮场,并且星形亮场的边缘也有条纹出现;当采用不同的固体棒或液体时,椭圆形暗场和星形亮场分布的大小不同。进一步研究发现,椭圆形暗场的大小与液体的表面张力有关,对同一固体棒,表面张力大的液体形成的椭圆形暗场的面 积大。利用这一现象,提出了用光学方法测量液体的表面张力。基于杨一拉普 拉斯(Yong-Laplace)方程,推导出了本次实验条件下杨一拉普拉斯方程的具 体形式,并用数值积分方法求解得出了弯曲液面的曲线方程,最后把数值解与 实验测量结果进行了对比分析。 基于液体表面光学特性的研究,再结合现代电子和计算机技术,建立了液体 参数的测量技术,为液体表面张力、折射率、溶液浓度的测量提供了光学无损。 智能化的测量方法。这些测量技术具有精度高、不受人为主观因素干扰、软件重 构性强、相关仪器易于升级等优点。

侯莉萍[3]2018年在《基于激光反射法研究动态润湿效应及其对应的动态接触角》文中指出光学方法是研究固-液接触时动态润湿效应的重要研究技术。动态接触角是固-液接触时主要的物理参数,也可反映固-液接触时的润湿程度。实验中主要通过光在液体弯曲液面上的反射图样来获取液体的弯曲表面和动态接触角的变化信息。基于表面物理化学的相关理论,我们提出动态润湿效应、动态接触角以及与动态润湿效应相对应的动态弯曲液面变化的光学测量方法。本文用光学方法实时测量动态润湿效应和动态接触角提供了理论依据和实验基础。本文主要进行了以下研究:(1)根据表面物理化学相关知识,讨论了固-液接触时液面的变化情况及其动态接触角的测量原理,分析了动态润湿效应。为激光反射法研究动态润湿效应的可行性提供了理论依据。(2)激光掠入射法测量细棒的动态接触角。当准直且扩束后的激光束斜入射到细棒动态润湿效应下弯曲液面时会产生动态的反射图样。反射图样有叁种:第一种反射光强分布中心接近于椭圆形暗场,暗场周围是带有清晰衍射条纹的亮场。该反射图样是从上凸弯曲液面上反射;第二种反射图案分为两部分:反射图案的一部分是中心为接近于半椭圆形暗场,暗场周围是带有清晰衍射条纹的亮场;另一部分是中心为带有清晰衍射条纹的类似半菱形的亮场,亮场周围为暗场;第叁种反射图案的中心为带有清晰衍射条纹的类似菱形的亮场,亮场周围为暗场。该反射图样是从下凹弯曲液面上反射。基于几何光学原理和Wilhelmy吊板法,分别推导出反射图样中类椭圆形暗场宽度/类菱形亮场宽度与动态接触角之间的关系。通过测量反射图样的类椭圆形暗场宽度/类菱形亮场宽度计算出动态弯曲液面上对应的动态接触角。(3)动态润湿效应下细棒的动态弯曲液面轮廓的表征。利用激光束在润湿效应下动态弯曲液面上的临界反射,研究了动态弯曲液面的变化情况。当细棒垂直浸入然后抽出液体时,细棒周围的液面随细棒的浸入首先会向上弯曲;然后在细棒浸入一段时间后液面发生突变,变为向下弯曲的液面;突变过程中一侧的液面上凸,另一侧液面下凹;最后液面随细棒的抽出又会变为上凸液面。准直扩束的激光束斜入射到动态润湿效应下形成的动态弯曲液面时,动态弯曲液面的临界反射图样随着细棒的浸入/抽出变化。利用MATLAB软件的Runge-kutta方法进行数值计算对动态弯曲液面的变化情况做了表征。(4)我们提出了利用光学方法测量动态润湿效应、动态接触角及其对应的动态弯曲液面的表征。该方法具有准确、实时非接触的技术优势,而且该方法特别适用于单根纤维的动态接触角的测量。

任耀[4]2016年在《水下低频声信号声光衍射法可视化探测》文中研究说明从液体表面提取水下目标物理信息是海洋生物学和军事领域的一项重要探测技术。本文的研究方法是基于声光衍射法和润湿效应,从被水表面声波进行振幅和相位调制的激光束中提取出水下声信号的物理信息,我们的研究为光学手段实时无损探测水下低频声信号提供了有效理论和实验基础。基于流体力学和润湿效应相关理论,研究了润湿效应导致被测液体表面发生弯曲,从而使水下声信号传播到水和空气界面,由于水下声信号作用水表面形成的液体表面波理论模型。本论文的主要研究工作如以下几个方面:(1)根据流体力学相关知识,讨论了水面扰动以及水下声源振动生成的液体表面波光栅。利用波动光学知识,分析了液体表面声光效应,为激光衍射检测技术在研究表面波以及水下低频声信号的可行性提供了理论依据。(2)基于润湿效应原理的水下低频声信号光学衍射法,发现当激光束入射到液体表面的角度、水下低频声信号的激发频率以及相对振幅在实验中保持数值不变,如果改变圆柱体直径,我们发现圆柱体的直径越大,实验得到衍射图样的条纹级数越多。当激光束入射到液体表面的角度、水下低频声信号的激发频率,圆柱体的直径在实验中保持数值不变,如果改变水下低频声信号的相对强度,我们发现水下低频声信号的相对强度越大,实验得到衍射图样的条纹级数越多。通过对衍射条纹以及光强分布的分析,我们得到衍射条纹光强分布与水表面波振幅的解析关系。(3)基于润湿效应原理的水下低频声信号光学衍射法,发现当激光束入射到液体表面的角度、水下低频声信号的相对振幅以及圆柱体的直径在实验中保持数值不变,如果改变水下低频声信号的激发频率,我们发现激发频率越大,实验得到衍射条纹的角宽度越大。基于对衍射条纹的分析,利用光栅方程推导出计算水表面波波长的解析式。实验数据与理论值能够吻合得非常好。同时该实验结果也进一步验证了色散关系的准确性。(4)建立了基于润湿效应原理以及声光衍射原理下的低频声信号光学探测系统,该技术具有准确、实时无损的技术优势。

张勃洋[5]2016年在《钢板表面微观形貌轧制转印及其光学与粘附效应研究》文中提出钢板表面微观形貌决定了钢板表面的光反射效应、涂覆层粘附能力和冲压成形过程储油性。因此,汽车及家电面板、镀锡板及其他涂镀覆层钢板等高档冷轧钢板产品都对表面微观形貌提出特别要求,并且成为决定该类产品的质量和使用性能的关键指标。本文运用理论分析、数值仿真和实验研究等方法对带钢表面微观形貌的精确描述与重构、轧制转印行为以及光反射规律与粘附效应等钢板微观表面质量控制领域的若干前沿问题展开深入研究。(1)针对工业生产中四种主要轧辊表面加工方式制备的轧辊表面微观形貌及其轧制转印生成的带钢表面微观形貌,进行大批量取样测量及分析,提出采取傅里叶级数方法描述、分析轧辊和带钢表面微观形貌的二维轮廓形状,建立一种新的基于傅里叶级数方法的乳辊和带钢表面微观形貌的二维与叁维重构方法和模型。(2)针对带钢平整轧制过程塑性变形无网格伽辽金法求解效率较低的问题,建立一种快速无网格求解方法。以某镀锡板高速连续退火线双机架平整机为对象,将带钢塑性变形快速无网格法求解模型,与基于傅里叶级数表面微观形貌重构方法建立的细观尺度真实粗糙表面接触变形压入及挤压模型相结合,建立了带钢表面形貌的轧制转印生成模型,仿真研究了平整过程带钢表面形貌轧制转印规律,并开展轧制转印实验研究验证了仿真模型。(3)针对印铁镀锡钢板的与表面光反射效应相关的美观性要求,将用户的美观性需求指标化并定量化为产品表面光泽度控制目标值,根据光泽度测量原理建立金属表面光泽度理论计算模型,研究钢板表面材质与微观形貌对于光线反射和表面光泽度的影响机理与规律,获得表面微观形貌的粗糙度和峰密度对表面光泽度的影响规律及其数学模型,建立了以美观性质量为最终目标的钢板光泽度控制方法和技术,将之应用于工业生产,解决了产品存在的问题并完全满足了用户的美观性要求。(4)针对钢板表面涂覆防护层的粘附效应要求,提出初始液态涂层在表面的微观尺度复杂流动决定表面粘附力,建立基于多相格子玻尔兹曼方法的粘附力分析模型,仿真研究液滴在不同方式制备的表面微观形貌上和不同粗糙度值的电火花毛化加工表面上的流动行为,获得表面毛化方式和粗糙度对于表面粘附力的影响规律,发现电火花毛化表面的粘附力最大且随着粗糙度值增大而增大,并开展粘附实验研究验证了仿真结果的正确性。

李芳菊[6]2006年在《液体低频表面波的衍射调制效应及其表面波面形模拟检测》文中研究指明液体表面具有特殊的性质,要获得这些特性的信息,就需要建立测量液体表面参数的手段。光学方法作为探测物质性质的重要手段,多年来一直受到人们的重视。在液体表面性质的测量方法中,光学测量法具有无损、实时和智能化特点,有很高的测量精度和可操作性。本文运用非接触式光学测量手段,研究液体低频表面波特性,发现了干涉一衍射调制效应,并得到了光强分布与液体表面波的解析关系。利用这种干涉一衍射调制效应,进一步液体表面张力、表面波振幅、波长、频率、波速等物理特性。其次针对几赫兹的低频表面波,根据光学叁维面形测量,提出运用傅立叶变换轮廓法,结合数字图像处理技术,对几赫兹以下的液体表面波的各参数进行测量。 本文研究的主要内容和结论如下: 1 对于频率为几十赫兹的液体表面声波(surface acoustic waves,SAW),观察到反射光所形成的稳定、清晰的激光干涉图样。改变表面声波振幅,进一步发现了干涉图样的衍射调制效应。调制效应明显地表现为干涉条纹的缺级,并且随表面声波振幅变化。依据波动光学原理,分析了衍射调制作用下光束干涉所产生的光强解析分布及条纹特征,得到了条纹角宽度与表面声波之间的解析关系,并据此对表面声波的特性参数波长和振幅及各级条纹相对光强分布规律进行了测定,实验结果与理论分析十分吻合。 2 以上述理论为基础,本文建立了一种新的低频液体表面波频率的测量方法,同时对表面波波速与波长之间的关系进行了实验研究。测定由未知扰动引起的液体表面波振动频率,取液体样品,在低频信号发生器及振子激励下,测出已知频率表面波的波长,根据色散关系,求出液体样品的表面张力;再测出由未知扰动引起的液体表面波波长,根据色散关系求出待测表面波频率。如果准确知道表面波周期及波长,就能实现表面波波速的测量,实验上对各频率液体表面波的传播速度进行了测量,拟合数据对波速和波长之间的关系进行了研究。 3 用傅立叶变换轮廓法(Fourier transform profilometry,FTP),对表面波叁维面形的测量理论进行了研究。将傅立叶变换轮廓法运用到动态液体面形测量,将一组正弦条纹投影在动态表面波波面上,表面波波面引起正弦条纹变形,然后用CCD快速获取这些变形条纹,并输入计算机,再经过傅立叶变换、频谱滤波、逆傅立叶变换、叁维相位展开等处理后得到重建液体表面波面形。这种方法

谢甜[7]2012年在《水下低频液体表面波的声光衍射及衍射条纹的非对称性》文中进行了进一步梳理用光学技术测量水下声信号的方法有很多,包括激光干涉法、激光多普勒法,和通量变化法。这些方法的测量精度非常高,但是这些方法对于目标的反射面有十分严格的要求,在实际应用中存在诸多不便。针对于此,我们提出了利用激光衍射的方法测量表面波,该方法可测量频率范围比较大,并且具有实时、无接触和无损等诸多优点,应用性比较广泛。本文根据表面波声光效应的原理,对水下声信号进行探测与处理,主要包括以下四个部分:1、介绍了液体表面波,对液体表面波的光学检测方法做了归纳,重点介绍了六种表面波的光学检测方法,并对这些方法的检测原理,适用范围,优缺点进行了总结。最后对液体表面波的激光探测技术的未来做了展望。2、重点介绍了声光效应,理论上分析了声光效应的原理和表面波光栅,为后面的分析做了铺垫。3、对低频液体表面波的衍射级和入射角的关系进行了讨论。对入射光场进行傅里叶变换,得到了衍射光场的解析表达式。进一步分析得到,衍射条纹的间隔不仅与光栅常数有关,而且与入射角有关。当光栅常数远大于入射光波长时,要观察到清晰的衍射条纹,入射角存在一个临界值,当入射角大于该临界值时,可观察到条纹,反之,则观察不到条纹。本文理论上给出了临界值的大小。4、根据液体表面波声光效应原理,建立了一种探测水下低频声信号的实验装置。水下声信号经过液体传播,在液体表面形成表面声波,当激光束照射液面时,从液面反射的光经表面波调制后,形成清晰的衍射图样。用光电探测器采集该衍射图样,并传输给计算机。实验发现,根据声光效应,介质中的声波类似于衍射光栅。对于几十赫兹的低频液体表面波,它所形成的光栅常数在毫米量级,远大于入射光波波长。当光栅常数远大于入射光波长时,观察到了清晰的衍射图样。并在激光束斜入射的条件下,实验上观察到衍射条纹具有明显的不对称性。根据光栅方程一般表达式,分析得到了衍射条纹的解析表达式,由该表达式可以解释衍射条纹位置和光斑强度的不对称性,及其产生的机理。

王文成[8]2012年在《低频微振动测量系统及液体表面波振动状态的研究》文中指出本文基于液体表面波的声光效应建立了低频液体表面波激光测量系统。通过探测液体表面波的特性参量,进而间接地获得固体表面的振动信息,提供了一种机械系统性能检测的方法。主要研究内容分为以下五个方面:一、光学平台台面的振动引起样品池中的液体产生表面波,激光斜入射到液体表面波上,观察到清晰的衍射图样。理论上导出了相邻衍射光斑间隔与表面波波长的关系,衍射光斑强度分布的解析关系,衍射图样宽度与表面波振幅的关系,进而求得表面波的波长和振幅。另外,基于一定深度的液体,研究激励引起的液体表面波的振动过程,分析了表面波波面的上升沿和表面波振幅随时间衰减的特性。结果表明,表面波波面在上升过程和衰减过程中振幅都呈指数规律变化,且上升过程持续时间比衰减过程持续的时间短,并计算出了衰减系数。二、保持液体表面波的波长不变,通过改变激光入射角的大小,得到清晰的干涉图样和衍射图样。理论上对比分析了这两种图样的光强分布。实验发现,当激光入射角在一定范围内可以得到干涉图样。当两束激光以不同的入射角同时照射到相同的液体表面波上时得到两幅不同的干涉图样。通过数据分析和处理,发现这两幅干涉图样得到的液体表面波的波长和振幅是相同的,这与实际情况相符。结果说明理论计算得到的液体表面波的波长和振幅具有较高的准确度。叁、根据海底上升的扩散导致的波浪放大原理,实验上研究了液体深度在数十厘米范围内,改变样品池中液体的深度,得到了液体表面波的振幅随液体深度的变化规律,并发现了液体对微振动的放大效应。利用液体对微振动的放大效应,得到了微振动的振幅。四、通过敲击光学平台表面,激发产生的振动以光学平台的固有频率在其表面传播,此振动激励液体底部,并在液体表面形成表面波。通过对液体表面波的探测,间接地得到光学平台台面振动的固有频率。五、在光学平台中心线的前后两侧,采用对称方式设置两套声光调制激光测量系统。台面振动引起样品池中的液体产生表面波,激光束斜入射到液体表面波上,得到同步呈现的两列干涉光斑。根据两列衍射光斑个数的多少,可以直观的判断出光学平台台面中心线两侧不同对称部位受激振幅是否一致。另外,在实验上实现了对光学平台台面中心线两侧不同对称部位受激振幅一致性的检测,建立了一种具备结构简单、操作方便、测量成本低等特点的实验装置。

田志强[9]2014年在《基于介电润湿效应微流控液体光学棱镜的研究》文中研究指明光束偏转技术在通信、激光雷达、自由空间光通信等诸多领域有着广泛的应用。传统的光束方向控制设备主要依靠机械装置改变光轴方向来实现对光束方向的控制,但是其结构复杂、可靠性低、质量大、响应时间过长且不利于微型化。鉴于液体光学棱镜具有无机械操作、光束偏转角度大、响应速度快和无偏振依赖性等诸多优点,本文在介质上电润湿效应的研究工作基础上,提出了新型的基于介电润湿技术的双相/叁相液体光学棱镜系统,主要研究工作如下:1、介绍光束偏转技术和介电润湿效应的研究现状和研究背景,阐述固体表面能和液体表面张力的概念,采用热力学和电化学模型推导介质上电润湿的基础理论——Young-Lippmann方程,讨论了介质上电润湿效应所面临的问题。2、通过对介质上电润湿效应及液体光学棱镜工作原理的分析,设计并制作基于介电润湿效应的双相/叁相液体光学棱镜系统,计算液体光学棱镜的最大光束偏转角(最大光束偏转范围),分析材料种类、交直流电压等因素对器件性能的影响,给出了器件制作工艺和相关参数,为后续基于介电润湿效应的液体光学棱镜进一步实用化提供了借鉴。3、使用COMSOL Multiphysics4.3a建立基于介电润湿效应的液体光学棱镜物理模型,分析液体界面面形和流体内部速度场随电压的变化,讨论动力粘度系数对棱镜响应时间及稳定性的影响,给出器件的最佳响应时间。最后,论文总结了本文的主要研究内容和取得的成果,对本文未完成的工作和后续工作的方向进行了总结与展望。

董军[10]2006年在《液体表面波衍射条纹的不对称性和弯曲液面的临界反射效应》文中研究指明表面波是沿物体(液体或固体)表面传播的一种弹性波。用光学方法来研究表面波,来探测物质表面和物质内部的物理特性,一直是人们研究的问题之一。但直到20世纪60年代,由于激光技术的迅速发展,表面波的光学探测方法才取得了较快的发展。但大多研究是针对固体表面波。对于液体表面波而言,由于气液界面上物理特性的复杂性,所进行的研究相对较少。直到1979年,G Weisbuck等人首次提出了利用液体表面波来实现光衍射,并以此建立了表面张力的光学测量方法。如何快速、无损的获取液体表面或内部的物理特性,在我们日常生产实践中占有很重要的地位,例如在石油开采、染料化工方面都有很重要的应用。 光学方法是研究物质性质的重要手段,通过研究光在液体表面的衍射、反射、折射等行为,可以测量液体的某些参数。该方法广泛应用于流体力学、海洋光学等领域。运用光学手段对液体表面所进行的研究,一般分为两个方面:一方面研究的是动态液体表面,即利用液体表面波对光的衍射效应,根据衍射条纹分布与液体表面波的关系,研究液体表面张力、表面相等物理特性;另一方面研究静态弯曲液体表面,即利用静态弯曲液面对光的反射和透射,根据反射光和透射光的光强分布,研究润湿效应、表面张力等表面性质。 本文就是利用上述两种方法对液体表面进行研究,在我们的实验研究中,得到了以下新的实验现象和结论: 一、在低频液体表面波光衍射的实验研究中,不仅得到了清晰、稳定的衍射条纹,并且发现衍射条纹的分布具有不对称性。实验中,表面波的频率从一百多赫兹到二百多赫兹,实验效果明显,且重复性很好。当液体表面波对光进行衍射时,可以将表面波看作是一相位型光栅。对此进行分析,理论上发现衍射条纹的不对称性与表面波波长与入射光波波长的比值有关。比值越大,不对称性越明显。 二、当固体棒浸入液体时,由于液体与固体之间的润湿效应,固体棒附近的液体表面会出现局域弯曲。在对弯曲液面的实验研究中发现:当强度均匀分布的平行光束垂直照射到局域弯曲的液面上时,在反射方向上会出现中心为一暗场的光场分布。改变入射光束直径大小,暗场也随之发生变化。光束直径越小,暗场直径越大。且在暗场边缘上,光强分布是不均匀的,有衍射条纹出现。本文就这种弯曲液面的临界反射现象,利用几何光学理论进行了分析研究,得到了弯曲液面高度随距离变化的空间分布关系,与理论分析较为吻合。

参考文献:

[1]. 遮光效应的研究及应用[D]. 高美玲. 陕西师范大学. 2011

[2]. 液体表面的光学效应及其应用[D]. 朱京涛. 陕西师范大学. 2002

[3]. 基于激光反射法研究动态润湿效应及其对应的动态接触角[D]. 侯莉萍. 陕西师范大学. 2018

[4]. 水下低频声信号声光衍射法可视化探测[D]. 任耀. 陕西师范大学. 2016

[5]. 钢板表面微观形貌轧制转印及其光学与粘附效应研究[D]. 张勃洋. 北京科技大学. 2016

[6]. 液体低频表面波的衍射调制效应及其表面波面形模拟检测[D]. 李芳菊. 陕西师范大学. 2006

[7]. 水下低频液体表面波的声光衍射及衍射条纹的非对称性[D]. 谢甜. 陕西师范大学. 2012

[8]. 低频微振动测量系统及液体表面波振动状态的研究[D]. 王文成. 陕西师范大学. 2012

[9]. 基于介电润湿效应微流控液体光学棱镜的研究[D]. 田志强. 南京邮电大学. 2014

[10]. 液体表面波衍射条纹的不对称性和弯曲液面的临界反射效应[D]. 董军. 陕西师范大学. 2006

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液体表面的光学效应及其应用
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