Fyzikální praktikum 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.
- Diskutujte, jaký vliv na výsledek má to, že parametry optické sondy jsou měřeny ve
vzduchu, zatímco měření rychlostí částic probíhá ve vodě.
Základní vztahy a klíčová slova:
Elektromagnetický popis světelné vlny (vlnová délka, frekvence, vlnočet,
vlnový vektor) [1],[2],[4],[6].
Interference ve sbíhavých svazcích [1].
Dopplerův princip [6].
Pokyny k měření (PDF, ~ 100 kb)
Návod k programu (PDF, ~ 200 kb)