Praktická fyzika III |
úloha 18 |
Laserová dopplerovská anemometrie
Studijní text (v PDF)
Pracovní úkol:
- Proveďte kalibraci „optické sondy anemometru“. Použijte uspořádání navržené na obr. 4.6 5 v [1]. Parametry optické sondy získáte jednak měřením vzdálenosti interferenčních plošek v průsečíku laserových paprsků metodou projekce, jednak výpočtem z geometrie uspořádání. Oba výsledky porovnejte.
- Připravte aparaturu k měření rychlosti částic. Zkontrolujte chod paprsků v detekční optice a vymezte prostorovou dírkovou clonu.
- Na základě průběhu dopplerovských signálů optimalizujte dopplerovský signál na proudění vody v kyvetě.
- Změřte frekvence dopplerovského signálu na souboru 60–80 částic. Převeďte hodnoty frekvence na hodnoty rychlostí. Graficky zpracujte rozložení rychlostí ve vodě formou histogramu. Histogram fitujte funkcí normálního rozdělení a z ní stanovte střední hodnotu rychlosti částic a standardní odchylku nalezeného rozdělení.
Základní vztahy a klíčová slova:
elektromagnetický popis světelné vlny (vlnová délka, frekvence, vlnočet, vlnový vektor), interference ve sbíhavých svazcích , Dopplerův princip
Pokyny k měření (PDF, ~ 100 kb)
Návod k programu (PDF, ~ 200 kb)