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1、光测力学中的无损检测方法,本节的主要内容,光的特性光弹性测试方法（光弹性贴片方法）全息照相、全息光弹与全息干涉方法云纹法散斑法,自然光普通光源发出的光。,自然光的特点:,（1）在垂直光线的平面内，光矢量沿各 方向振动的概率均等.,（2）可以看成由两个振动方向 相互垂直，振幅相等，互不相干的线偏振光的叠加。,波动特性如果振动方向为y，传播方向为x光波在空间传播是独立进行的，各自保持自身的频率、振幅、方向。偏振光：只在一个固定方向上振动的光称为线偏振光。,光的特性,光波干涉两列光波具有相同频率、振动方向及相位差的光波合成后：,光的特性,光的特性,极值条件：振幅具有极值。光干涉的条件：频率相同、振动
2、方向相同如果将光程差记为 当初相相同时，,消去时间t：即为椭圆偏振光,光的特性,规定：迎着光线看（对着光的传播方向），光矢量顺时针转的称右旋圆偏振光（或椭圆偏振光）；,光矢量逆时针转的称左旋圆偏振光（或椭圆偏振光）。,双折射：光束入射到各向异性的晶体，分解为两束光而沿不同方向折射的现象。如方解石。人工双折射：人工双折射是用人工的方法造成材料的各向异性,从而获得双折射的现象，如环氧树脂、有机玻璃和聚碳酸酯。,光的特性,偏振片与四分之一玻片偏振片：使自然光形成平面偏振光的器件称为偏振片。四分之一玻片：由两束平面偏振光相位差/2所形成的两束平面偏振光的晶体薄片。,光的特性,2、用双折射法获得偏振光,
3、O光（寻常光）遵守折射定律e光（非常光）不遵守折射定律,光矢量：光波是电磁波，在光波中，产生感光作用与生理作用的主要是电场强度E,一般我们将E称为光矢量。光强：光强正比于光电场强度 的平均值,光的特性,光弹性仪工作原理,等差线：主应力差值相同的各点连线。等倾线：主应力方向相同的各点连线。,光弹性定律,平面光学的应力-光学定律实验指出，二列光通过模型后光程差 与模型中光入射点的主应力差 及模型厚度成h正比：若入射光为平面单色光，波长为 光程差为波长的m倍,a、反复加载，等倾线不变，等差线改变。,区分等倾线与等差线,b、同步旋转起偏镜与检偏镜，等倾线改变，等差线不变。,c、凭经验，等倾线较粗（一片
4、黑），等差线较细（一条线）。,等差线级数,当等差线条纹级数n=0,1,2,都满足消光条件，幕上都呈黑线。确定条纹级数的关键找出零级，即12包括120 和120，由于应力分布的连续性，等差线不仅是连续的，条纹级数的变化也是连续的，只要确定了零级，则依次一级，二级也就能确定了。确定零级的方法：用白光作光源，零级等差线在白光中总是呈黑色的，并且只有零级等差线才呈黑色。同一颜色必定是同级等差线，按颜色来就能确定级数了，这时的等差线又称为等色线。,在使用单色光源时，等倾线与等差线都呈黑色，不易辨认，为了消除等倾线以获得清晰的等差线图，在光弹性仪两偏振镜之间装上二块14波长片，形成圆偏振光场。,正交圆偏振场中的光强：,正交圆偏振场,S,z,正交圆偏振场中，无等倾线。故等差线比较清晰。,光强:,圆环试件两端受压等差线图,光弹性应力场的计算,利用等差线确定主应力差的值利用等倾线确定主应力方向补充条件：1）一个主应力为零或已知2）一个方向上的应力已知3）主应力和已知,贴片光弹性法,贴片光弹性法也称光敏薄层法，把光学灵敏度比较高的光测材料牢固地贴在待测结构物的表面，当结构物受力变形时也发生相同的变形。本质上与光弹性法相同，光路稍有差别。,
