陰影照相

陰影照相是一種用於獲取透明介質非均勻性的光學方法,如空氣、水和玻璃。其與紋影攝影類似,但較簡單。陰影照相時流體可視化的技術之一。

原則上,我們不能直接看到空氣中溫度的差異、氣體的不同和衝擊波。但是所有這些因素導致了折射率的改變影響光線傳播,因此他們可以產生陰影。例如火導致的空氣溫度上升產生的羽狀火焰,能夠通過其在均勻陽光照射下的陰影看出來。

基本介紹

  • 中文名:陰影照相
  • 外文名:Shadowgraph
  • 領域:光學
簡介,紋影法,測量對象,測量方法,激波,

簡介

陰影照相是一種用於獲取透明介質非均勻性的光學方法,如空氣、水和玻璃。其與紋影攝影類似,但較簡單。陰影照相時流體可視化的技術之一。
原則上,我們不能直接看到空氣中溫度的差異、氣體的不同和衝擊波。但是所有這些因素導致了折射率的改變影響光線傳播,因此他們可以產生陰影。例如火導致的空氣溫度上升產生的羽狀火焰,能夠通過其在均勻陽光照射下的陰影看出來。

紋影法

紋影法是一門主要用於測量速度,拉伸率等物理量的物理測量方法。

測量對象

紋影法測量的是從光源發出的光線在通過不均勻折射率場時,受擾動的光線對於未擾動光線的偏轉角。

測量方法

紋影法測量偏轉角時,由於偏轉角太小,無法直接測量。此時需要用一塊螢幕放在離光源足夠遠的地方,離開測試段的光線曲率將發生了很大變化。紋影儀是用刀口去切割光源像。因此設定相應的光路布置,在光源焦點處放置一個刀口去切割光源像,由刀口放的位置與螢幕上的光強分布,即亮、暗程度來判斷偏轉角的大小,再由偏轉角來決定不均勻折射率場的折射率梯度。

激波

激波(Shock Wave),又譯衝擊波駭波激波,屬於紊流的一種傳播形式。如同其他通常形式下的波動,激波也可以通過介質傳輸能量。在某些不存在物理介質的特殊情況下,激波可以通過場,如電磁場來傳輸能量。激波的主要特點表現為介質特性(如壓力、溫度、或速度)在激波前後發生了一個像正的階梯函式般的突然變化。與此相應的負的階躍則為膨脹波。聲學激波其速度一般高於通常波速(在空氣中即音速)。
激波隨距離的增加耗散很快,與孤波(另一種形式的非線性波)不同。而且,膨脹波總是伴隨著激波,並最終與激波合併。這部分抵消了激波的影響。聲爆,一種超音速飛機通過時產生的聲學現象,即是由激波——膨脹波對的耗散和湮滅所產生的。

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