NED365186NED

- 21 - Количественные измерения с использованием теневых методов, в том числе и цветных, позволяют определить, например, для газового потока, рас- пределение показателя преломления в исследуемом пространстве. Поскольку показатель преломления газа его плотность непосредственно связаны между собой, соответственно количественные теневые методы направ- лены и на измерение распределения плотности газа. Эта связь выражается фор- мулой Лоренц-Лорентца (Скотников М.М. [24]): n– 1= k ρ (22) здесь n – показатель преломления исследуемого газа; ρ – плотность газа; k – по- стоянная величина, равная, например, для воздуха 0,.22635 см 3 /г. Таким образом, задача количественных оптических исследований поля плотности сводится к определению в исследуемой среде распределения показа- теля преломления. Поскольку показатель преломления среды непосредствен- ному измерению не поддается, то следует обращаться к физическим явлениям, в которых показатель преломления себя проявляет. К таким явлениям относит- ся возникновение разности оптического хода лучей и связанное с этим явление деформации фронта световой волны при ее распространении в неоднородности. Явление дисперсии света в газах здесь не принимается во внимание вследствие его незначительности. С явлением деформации световой волны связано изменение направления движения световых лучей в исследуемой среде. Для измерения изменения на- правления лучей в исследуемой среде, т.е. косвенного измерения функции де- формации волнового фронта (ФДВФ) используются разные методы и, в первую очередь, теневые методы. Вопросы использования теневых методов для измерений ФДВФ, а тем более для оценки трехмерного распределения показателя преломления на ис- следуемом объекте, являются достаточно глубокими, и их обсуждение выходит за рамки темы настоящей работы. Тем не менее, мы считаем уместным обсу- дить здесь некоторые аспекты этой задачи. Обозначим декартовы координаты точки P исследуемого объекта 5 (см. рис. 1) в плоскости перпендикулярной оптической оси теневого прибора соответственно   v,u . Введем нормированные координаты ( u,ν ), при этом: , 2 ; 2 D v v D u u   (23) где D – диаметр зрачка объектива теневого прибора (или диаметр исследуемого объекта). Введем нормированные полярные координаты ( r,φ ), связанные с норми- рованными декартовыми координатами ( u,ν ) следующим образом: