條紋倍增法

對於某些等差線稀疏的應力模型，可採用條紋倍增法使等差線倍增，以獲得全場倍增的等差線條紋圖。

條紋倍增法的光路很簡單，在模型前後各放置一塊部分反射鏡，這兩塊部分反射鏡間有微小的夾角（約0.3）。當光線經過兩塊部分反射鏡的反射，來回多次通過模型，由於兩塊部分反射境的夾角很小，一條光線僅在模型一點的小範圍內來回通過。每通過模型一次，光程差就增加一次。不同倍增的等差線條紋圖，通過光彈性儀檢偏鏡後的透鏡聚焦在透鏡的焦平面上的擋板上。

基本介紹

• 中文名：條紋倍增法
• 外文名：Fringe multiplication method
• 套用學科：力學術語
• 範疇：數理科學
• 涉及：光測力學
• 類別：光彈性基礎

概念

對於某些等差線稀疏的應力模型，可採用條紋倍增法使等差線倍增，以獲得全場倍增的等差線條紋圖。

圖1

條紋倍增法的光路很簡單，在模型前後各放置一塊部分反射鏡，這兩塊部分反射鏡間有微小的夾角（約0.3）。條紋倍增的原理見圖1。當光線經過兩塊部分反射鏡的反射，來回多次通過模型，由於兩塊部分反射境的夾角很小，一條光線僅在模型一點的小範圍內來回通過。每通過模型一次，光程差就增加一次。不同倍增的等差線條紋圖，通過光彈性儀檢偏鏡後的透鏡聚焦在透鏡的焦平面上的擋板上。焦平面擋板有一小孔，調整光源，使所需觀察的倍僧等差線條紋圖的聚焦點移到小孔，即可在擋板後觀察或拍攝倍增的條紋圖。

基本原理

不論在平面或三向問題實驗中，為了防止模型變形過大，對所施加的載荷應有一定限制，因此其條紋級次有時偏小。為了增加等差線條紋的級次，提高讀數精度，採用條紋倍增法是比較有效的。

圖2

圖3

條紋倍增法的基本原理見圖2所示。在透射式光彈性儀上，增加一對半反光鏡Ⅰ和Ⅱ，放在模型的前後。設半反光鏡Ⅰ與入射的光線垂直，半反光鏡Ⅱ略向外傾斜角。見圖3，當平行光束的一根光線垂直射入半反光鏡Ⅰ時，經模型到達半反光鏡Ⅱ的表面，其中一部分透過半反光鏡Ⅱ而進入1/4波片和檢偏鏡，這條光線經過模型一次，設對應的條紋級次為，另一部分經半反光鏡Ⅱ的表面反射又進入模型而到達半反光鏡Ⅰ的表面，再反射而又進入模型，它到達半反光鏡Ⅱ表面後，其中一部分又透過半反光鏡Ⅱ，經1/4波片和檢偏鏡，這條光線經過模型三次，從而產生三倍的程差，對應的條紋級次為。另一部分又經半反光鏡Ⅱ表面反射並第四次通過模型，至半反光鏡Ⅰ的表面反射並第五次通過模型，再透過半反光鏡Ⅱ而通過1/4波片和檢偏鏡，這條光線共經模型五次，從而產生五倍的程差，於是對應的條紋級次為。實際上，由於角很小所以光線1，3，5，7，9.…通過模型中的很小範圍。為了分別呈現對應不同倍增的等差線圖，利用圖2中的視場鏡和擋板（其上面有小孔）來完成這個任務。平行光線1經視場鏡會聚於透鏡主焦點，光線3經視場鏡會聚於透鏡的副焦點，同理光線5會聚於副焦點。而都在視場鏡的焦平面上。把擋板上的小孔分別對準副焦點用照相機對準擋板上的小孔就可拍照出相應條紋倍增的等差線圖。

在此還應當指出，為了使光的強度損失最小，對於不同的倍增因子，應選擇對應合適的反光鏡的反射係數。