实验三激光多普勒流体速度测量PB06013049熊豪【实验处理】光路图:干涉点到观测面的距离:求v公式:以下是实验数据:=18.3cm=+100mmD=3.5cm==8.3cm==0.206下面求不同的对应的V.以下是几幅实验所得的效果较好的图形:1.由图可得(利用origin的查图功能):0.6kHz,2.由图可得(利用origin的查图功能):1.64kHz,【分析】本实验由于在采样阶段都是电脑完成,所以,影响实验成功率的因素主要有两个:1.光路连接2.流速控制一.光路调节光路连接如下:由于实验过程中透镜的大小是固定的,故只有尽量减小通过全反镜M1与反射至半反镜BS形成的两束平行光的间距。实验过程中由于空间的限制,可以在实验台的距离内近似保持两束光平行即可。经过实际实验发现,两束光刚好可以擦过透镜的边沿而过。实验过程中,由于各光学仪器的反射,在两个强光束周围还有几束弱光束,实验时应注意加以区别。第一次不太成功,经检查是由于从透镜出来的光没有刚好进入接收器的小缝。二.流速调节开始时,其中一个软管夹仍保持夹紧,这样稍微松开时,才能以较低的速度流过短管,流得慢时,流速会较稳定,图象容易捕捉,建议流完一瓶的时间超过20分钟。短管中存在的对光线的散射(流动的散射微粒通过容器时有闪烁现象),使得流动可以观察到。在这个过程中,液体的下降是非常缓慢的,因此测量时间可以有几分钟。流速较高时,在短管中会有紊流。由于微粒的速度相差很多,造成虚假的结果。因为流速会变慢(由于液面差的不可避免的减小),信号峰会从低频向高频漂移,情况将有所改变,此时可以选择高些的采用频率。由两个不同的流速定出速度。改变软管夹的松紧程度,要保证改变的程度非常的小。且软管夹改变后,要等候大约2min,流体的扰动减小了,新的图象才能建立好。实验中发现有好几个峰值,且有时电压毛刺较多。经试验发现,由于水管有宽度,所以实际上并不是完全由处于焦点处的小球改变光的频率,且由于水流速有时不稳定,且存在杂质,导致峰值有时不明显。散射体(镀银玻璃小球)几个小时后就会沉积。因此要摇晃液体使其回到溶解状态。背景的亮度应尽可能的降低,频谱中的信号峰才更容易看到。经实验,发现主要存在两个峰值。由于所以,V越大,越大。当减小流速时,发现前者没有变化,后者变小了,故前者可能是水里的杂质或水的影响出现的峰值,第二个才是真正的小球的移动引起的峰值。本实验的目的是应用光学元件组装干涉光路和测量流体运动的速度,基本达到要求。