激光干涉測量-用于工業(yè)上測量微米級長度技術
激光干涉測量法是一種用在工業(yè)上能夠測量微米級長度的標準技術
,正是由于激光的單色特性使得這一測量成為可能(單色光波的波
長就是一個自然的“長度單位”)。從穩(wěn)定的碘氦氖激光中得到紅
色光的波長是632.99121258 nm(納米),它的誤差大約是1011分之
幾,因此測量長度可以轉化為對波長進行計數,更確切地說,是對
相干參考光的激光干涉條紋進行計數。
激光發(fā)生器的應用可以擴展到法律和法規(guī)的實施領域。比如,
車輛的速度可以用一束由激光器(測速槍)發(fā)射出的狹窄紅外脈沖射
線瞄準移動車輛來測得。紅外脈沖以每秒一百次的頻率被準確的發(fā)
射,而射線經過車身的反射返回到測量儀器中去。如果車輛朝向“
測速槍”方向運動,兩束連續(xù)反射光束的間隔比兩柬連續(xù)發(fā)射光束
的間隔要短一些。這種差別很細微,大約有十億分之一的偏差,但
是仍然是可以被準確測量的。把該偏差和已知的光速進行比較就可
以得到汽車移動的速度。超出法定速度的違章記錄,在某些國家可
以導致司機被立即吊銷駕駛執(zhí)照,并且要上法庭接受審判。如何辨
別和判斷影響車速測量的各種因素是評估測速過程的不確定度首先
要考慮的,這些因素包括測速槍與被測車輛行駛方向的準確夾角、
周圍明亮光源的干擾、測速槍是否已經被校準并且發(fā)射的光線會不
會隨著環(huán)境溫度而變化。只有得出測速過程中的不確定度,才能確
定被測車輛是否真的超出了限速值。
測量影響著我們的生活,時刻提醒我們開車的速度,謹記可以攜帶
到飛機上的行李的重量,甚至提醒我們煮雞蛋所需要的時間。對于
科學家和工程師來說準確測量是最重要的。計量學即是準確測量和
估算測量不確定度的一門學科。由國家測量機構從事的計量學,增
強了工業(yè)產品的質量監(jiān)控和穩(wěn)定性。例如,細心的測試意味著,一
個公認的理論需要修正,或者在航天飛船上的某一重要部件需要重
新設計。
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