【正文】 式的共軛得 （228）令，才是實驗中能反映光線偏折角的相位分布。對式（220）進行傅里葉變換(固定 y，對 x 坐標做一維傅立葉變換)，可得 (221)其中各大寫字母表示傅立葉頻譜分布函數，f為x方向的空間頻率。莫爾偏折法圖像處理的主要研究內容為從莫爾條紋的光學圖像中如何提取條紋的相位信息。、d 都是已知常數，從而只要求得莫爾條紋得相位分布( x,y)，就可以得到光線偏折角，進而得到介質得折射率場，最終得到流體溫度場。如果光線穿過被測介質后通過光柵，由于光線的偏折會使莫爾條紋產生位移。在 x y平面內，光柵G1,G2與x軸交角分別為 +θ/2和θ/2。從而可知，（2－10）式是對莫爾條紋的亮紋位置的描寫，它反映了條紋的位置x和條紋的級次l之間的關系。圖 21為莫爾條紋產生機理的示意圖，圖中兩個光柵 G1和 G2的節(jié)距均為 p，它們與 x 軸的夾角均為θ/2。另一方面，折射率場和光線通過位相物體后的偏折角是密切相關的。則對 n( x,y,z)有 (24a) 或 (24b) 式（2－4a）、（2－4b）表明溫度一階導數和所測的折射率一階導數之間有比較簡單的關系，由式（22）和式（23）可得溫度場 T 與折射率場 n 的關系為 (25) 在莫爾偏折法中，通過測量莫爾條紋的位移獲得光線經過流體的偏折角，從而進一步獲得流體的折射率場 n，再借助于（2－5）式獲得流體的溫度場 T。2 莫爾偏折法測量流體溫度場的基本原理－戴爾（GladstoneDale）公式 對于均勻透明介質，根據經典電動力學的知識可以得到它的折射率是介質密度的函數，用羅倫茨－羅倫茲（LorenzLorentz）關系式表示為 （21）其中是介質密度。針對這一問題的具體特點，成功地研究了一系列新型微電子封裝組件的熱應變問題，并使高溫云紋干涉法實驗技術得到更進一步的發(fā)展。試件冷卻到室溫，試件柵隨之變形，在室溫下利用云紋干涉法測出這種熱變形。他應用此工藝在青銅、不銹鋼材料上制作了高溫柵，并且分別進行了550℃長時間氧化實驗和750℃短時間氧化實驗。他在后來還提出了使用鎳網制作振幅型高溫粗柵的方法并把高溫柵的使用溫度提高到1370攝氏度。在以后的發(fā)展中，人們不斷改進高溫柵的制作工藝，使高溫柵的制作水平有所提高。根據全息干涉原理，全息光柵的頻率與雙光束的夾角2和光源的波長兄有關，并由下式決定: （110）為了消除光學系統中光學元件的缺陷和不潔凈引起的散斑噪聲對光柵質量的影響，利用上述制柵系統可以獲得高質量的全息云紋光柵，由此獲得云紋條紋可以與光彈性條紋想媲美，為云紋干涉法的廣泛應用奠定了基礎。由于云紋干涉法是以復制在試件或構件表面的云紋光柵為試件變形的傳感元件的，因而制作高質量、高靈敏度和高精度的試件柵便成為云紋干涉法推廣應用的關鍵性元件。該光路的關鍵元件是分光光柵，要求具有很高的質量，以保證衍射的四束光仍然是準直光。該光路可以同時測量雙方向位移場，而且光學元件與試件有一定距離，可以用于高溫等復雜條件下的變形場測量。在某些特殊情況下(如試件處于高溫環(huán)境)，反射鏡不可能靠近試件，則不能使用該光路。經過十幾年的發(fā)展，云紋干涉法的光路系統不斷優(yōu)化發(fā)展，有些已經儀器化。類似地，采用y方向對稱入射的雙光束光路可以獲得y方向面內位移v的表達式 （18）到此，我們得到了云紋干涉法位移與條紋級數之間關系的全部表達式。可表示為: （13）其中，分別為變形引起的正負一級衍射光波的位相變化，它們與試件表面x方向的位移u和z方向的位移w有如下關系: （14） 正負一級衍射光波通過成像系統后，在照相底版平面上發(fā)生干涉，底版所記錄的光強分布為: （15）其中為常數。變?yōu)楹驮嚰砻嫖灰朴嘘P的翹曲波前，其位相也將發(fā)生相應的變化，翹曲波前A39。均為平面光波。 ，當兩束相干準直光A、B以入射角(為光波波長，fs為試件柵頻率)對稱入射試件柵時，則將獲得沿試件表面法向傳播光波A的正一級衍射光波A39。本文主要工作著重于云紋干涉法測流體溫度場，理解莫爾條紋的形成原理和莫爾條紋干涉法測量溫度的原理后，對比不同的云紋干涉法應用實例，選擇了激光云紋法實驗裝置，對云紋干涉法測流體溫度場的理論進行了仿真說明。由于云紋干涉法的上述優(yōu)點，它己經受到了廣大實驗力學工作者的日益重視，并被譽為八十年代以來實驗力學領域中的最重要發(fā)展。云紋干涉法是八十年代初興起的一種具有非接觸測量、可進行全場和實時分析的高靈敏度大量程的光學測量方法，通常使用頻率為600~2400線/mm的高密度光柵，其測量位移靈敏度比傳統的云紋法高幾十倍甚至上百倍。隨著科學工程技術發(fā)展的需要，云紋干涉法在解決新材料性能研究、無損檢測、細微觀力學分析、三維變形測量、實時應變場測量、微電子封裝熱變形、高溫材料變形測量以及現場條件下的變形測量等方面提供了極其有效的實驗研究手段，并對材料科學、細觀力學、斷裂力學等相關學科的發(fā)展起到了積極的推動作用。后者則從光的波前干涉理論出發(fā)對云紋干涉法進行了嚴格的理論推導和解釋。從1984年起。和B39。和B39。39。 如果用波長數n表示相對光程變化，并考慮到光程與位相之間的關系 （16）由此得到x方向面內位移u的表達式 （1