激光多普勒测速技术(1)

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1、激光多普勒测速技术王素红多普勒效应测器接收时，也可观察到这一现象，这就是光学多多普勒效应是由于波源或观察者的运动而出现普勒效应。它又被称为多普勒-斐索效应，是因为法观测频率与波源频率不同的现象。由澳大利亚物理国物理学家斐索（1819—1896）于1848年独立地对学家J.Doppler1842年发现的。来自恒星的波长偏移做了解释，指出了利用这种效声波的多普勒效应应测量恒星相对速度的办法。光波与声波的不同之在日常生活中，我们都会有这种经验：当一列处在于，光波频率的变化使人感觉到是颜色的变化。鸣着汽笛的火车经过某观察者时，他会发现火车汽如果恒星远离我们而去，则光的谱线就向红光方向笛的声调

2、由高变低。为什么会发生这种现象呢？这移动，称为红移；如果恒星朝向我们运动，光的谱是因为声调的高低是由声波振动频率的不同决定线就向紫光方向移动，称为蓝移。的，如果频率高，声调听起来就高；反之声调听起20世纪20年代，美国天文学家斯莱弗在研究来就低。这种现象称为多普勒效应。为了理解这一远处的旋涡星云发出的光谱时，首先发现了光谱的现象，就需要考察火车以恒定速度驶近时，汽笛发红移，认识到了旋涡星云正快速远离地球而去。1929出的声波在传播时的规律.其结果是声波的波长缩年哈勃根据光谱红移总结出著名的哈勃定律：星系短，好像波被压缩了。因此，在一定时间间隔内传的远离速度υ与距地球的距离r成正比，即

3、υ=Hr,H播的波数就增加了，这就是观察者为什么会感受到为哈勃常数。根据哈勃定律和后来更多天体红移的声调变高的原因；相反，当火车驶向远方时，声波测定，人们相信宇宙在长时间内一直在膨胀，物质的波长变大，好像波被拉伸了。密度一直在变小。由此推知，宇宙结构在某一时刻光波的多普勒效应前是不存在的，它只能是演化的产物.因而1948年当单频的激光源与探测器处于相对运动状态伽莫夫（G.Gamow）和他的同事们提出大爆炸宇宙时，探测器所接收到的光频率是变化的。当光源固模型。20世纪60年代以来，大爆炸宇宙模型逐渐被定时，光波从运动的物体散射或反射并由固定的探广泛接受，以致被天文学家称为宇宙的“标准模

4、型”。ggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggg启动和市场的拉动。2002年由国家发改委负责实施有电县严重缺电，光电市场潜力巨大。专家预测，的“光明工程”送电到乡和即将实施的送电到村工在今后的十几年中，太阳能电池的市场走向将发生程，均采用了太阳能光伏发电技术。由于我国西部很大的改变，到2010年以前中国太阳能电池多数是人口密度小，居住分散，同时又拥有丰富的太阳能用于独立光电发电系统，从2011年到2020年，中资源。太阳能光伏发电是即廉价又清洁的能源选择。国光电发电的市场主流将会由独立发电系统转向并在可再生能源中，太阳能取之不尽，清

5、洁安全，是网发电系统，包括沙漠电站和城市屋顶发电系统。理想的可再生能源。我国的太阳能资源比较丰富，八、结语且分布范围较广，太阳能光电发电的发展潜力巨大。开发和利用太阳能是具有远大前景的。推广太此外，目前太阳能光电发电技术已日趋成熟，是最阳能光电技术在照明中的应用是一个新的课题。随具可持续发展的可再生能源技术之一。截止2004着太阳能产业化进程和技术开发的深化，太阳能光年，太阳能光电发电的应用领域遍及我们生活的各电技术的效率、性价比将得到迅速提高，它在各个个方面，如交通、通讯、公共设施（如照明）、家庭领域都将得到广泛的应用，也将极大地推动我国“绿生活用电等。尤其是在边远地区，太阳能光电

6、发电色照明工程”的快速发展。更加显示它的优势。我国目前尚有约30000个村庄，（长春工业大学基础科学学院130012）700万户，3000万农村人员还没有用上电，60%的20卷第4期(总118期)·31·多普勒-斐索效应使人们对距地球任意远的天1.属于非接触测量:激光会聚点就是测量探头.体的运动的研究成为可能，这只要分析一下接收到测量过程对流场无干扰,这对回旋流场尤为适用。也的光的频谱就行了。1868年，英国天文学家W.哈可很方便地在恶劣环境中如火焰、腐蚀性流体内进金斯用这种办法测量了天狼星的视向速度（即物体行测量。−43远离我们而去的速度），得出了46km/s的速度值。2.空间分辨

7、率极高：目前测点可小于10mm，激光多普勒测速原理随着所用激光波长的减小，光路和聚焦元件性能的改进，还可以进一步缩小。已可测出直径10μm中激光测速的原理大致是这样：激光束射向流动小部位流速。高的空间分辨率经常使用于边界层、着的粒子，粒子发出的散射光的频率改变了，通过薄层流体及狭通道场合的测量。光电装置测出频率的变化，就测得了粒子的速度，3.动态响应快：速度信号以光速传播，惯性极也就是流动的速度。激光测速的最主要的优点是对小，只要配以适当的信号处理机，可进