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å‰è¨€ 计算机图åƒå¤„ç†æŠ€æœ¯å’Œæ¿€å…‰å¹²æ¶‰æµ‹é‡ç‰æ–¹æ³•的迅速å‘展,使得实验力å¦ç‰¹åˆ«æ˜¯å…‰æµ‹å®žéªŒåŠ›å¦é™¤äº†åº”ç”¨åœ¨ä¼ ç»Ÿç»“æž„ä¸Žææ–™åЛ妿€§èƒ½æµ‹é‡å¤–,åœ¨å¾®çº³ç”µåæœºæ¢°ç³»ç»Ÿã€ç”Ÿç‰©åЛ妿€§èƒ½ç‰é¢†åŸŸå…·å¤‡äº†å‰æ‰€æœªæœ‰çš„解决问题的能力,å……åˆ†ä½“çŽ°äº†çŽ°ä»£å…‰æµ‹åŠ›å¦æ–¹æ³•éžæŽ¥è§¦ã€çµæ•度高ã€å…¨åœºæµ‹é‡ç‰ä¼˜ç‚¹,而计算机与图åƒå¤„ç†æŠ€æœ¯å®žçŽ°äº†å…‰æµ‹åŠ›å¦æ•°æ®é‡‡é›†çš„自动化以åŠå›¾åƒæ•°æ®æµ·é‡å¤„ç†çš„实时化ã€è‡ªåŠ¨åŒ–å’Œç»“æžœçš„å¯è§†åŒ–,æé«˜äº†å®žéªŒæ•ˆçŽ‡å’Œç²¾åº¦ã€‚ 本书主è¦å†…容分为两篇:ç¬¬ä¸€ç¯‡ä¸ºçŽ°ä»£å…‰æµ‹åŠ›å¦æŠ€æœ¯å…±9ç« ,ç¬¬ä¸€ç« æ˜¯å…‰æµ‹åŠ›å¦çš„预备知识,简明扼è¦åœ°ä»‹ç»äº†æµ‹é‡æŠ€æœ¯ä¸ä½¿ç”¨çš„å…‰å¦åŽŸç†ä¸ŽçŽ°è±¡ã€‚ç¬¬äºŒ~ä¸ƒç« ç»“åˆçŽ°ä»£å…‰æµ‹æŠ€æœ¯å‘展历å²,系统介ç»ä»¥å…‰æ³¢å¹²æ¶‰ä¸ºåŸºç¡€çš„,固体实验力å¦ä¸å¹¿æ³›ä½¿ç”¨çš„,纳米ã€äºšå¾®ç±³çº§çš„离é¢å˜å½¢æµ‹é‡ç²¾åº¦çš„å…¨æ¯å¹²æ¶‰ã€ç‰›é¡¿æ¡çº¹å’Œæ•£æ–‘图干涉,以åŠé€‚åˆäºŽé¢å†…å˜å½¢æµ‹é‡çš„云纹干涉和动æ€åŠ›å¦è¡Œä¸ºæµ‹è¯•的激光多普勒频移技术ç‰;第八ã€ä¹ç« 为éžå¹²æ¶‰å…‰å¦æµ‹é‡æŠ€æœ¯,åŒ…æ‹¬ç¬¬å…«ç« çš„å…·æœ‰å¾®ç±³ã€äºšæ¯«ç±³çº§çš„é¢å†…与离é¢å˜å½¢æµ‹é‡ç²¾åº¦çš„å‡ ä½•äº‘çº¹æŠ€æœ¯,以åŠç¬¬ä¹ç« 介ç»å½“剿œ€æµè¡Œçš„ã€ä¸Žè®¡ç®—机图åƒå¤„ç†æŠ€æœ¯å¯†åˆ‡ç›¸å…³çš„,测试精度从纳米级至毫米级甚至米级,åº”ç”¨é¢†åŸŸæœ€ä¸ºå¹¿æ³›çš„æµ‹é‡æ–¹æ³•——数å—图åƒç›¸å…³æŠ€æœ¯ã€‚第二篇为数å—图åƒå¤„ç†æŠ€æœ¯,包括第åç« å›¾åƒå¤„ç†æŠ€æœ¯åŸºç¡€åŠç¬¬åä¸€ç« ä¸“é—¨é’ˆå¯¹å…‰æµ‹åŠ›å¦å¹²æ¶‰æ¡çº¹è®¡ç®—机自动处ç†çš„æ¡çº¹å›¾ç›¸ä½è§£è°ƒæŠ€æœ¯ä¸Žç›¸ä½åŽ»â€œåŒ…è£¹â€ç†è®ºåŠæ–¹æ³•ç‰ã€‚第åäºŒç« ä¸“é—¨ä»‹ç»æœ¬ä¹¦çš„åˆä½œè€…æ–°åŠ å¡æŠ€æœ¯ä¸Žè®¾è®¡å¤§å¦æœºæ¢°ç³»é™ˆé™†æ·åšå£«ä¸Žè¯¾é¢˜ç»„è”åˆå¼€å‘的光测力å¦å›¾åƒå¤„ç†è½¯ä»¶å¹³å°çš„æœ‰å…³åŠŸèƒ½ã€‚ 本书结åˆä½œè€…多年教å¦ã€ç§‘ç ”ç»éªŒå’Œè¿‘å¹´æ¥å›½å†…外å‘å±•çš„æœ€æ–°ç ”ç©¶æˆæžœ,力求用简明扼è¦çš„è¯è¨€åŠæµ…显精炼的数å¦å…¬å¼å‘读者介ç»çŽ°ä»£å…‰æµ‹åŠ›å¦çš„æµ‹é‡åŽŸç†å’Œå®žéªŒæŠ€æœ¯,并列举相应的应用实例;ä¸åŒäºŽå›½å†…å…¶ä»–åŒç±»ä¹¦ç±ä¹‹å¤„就是本书在系统介ç»å…‰æµ‹åŠ›å¦å›¾åƒå¤„ç†æŠ€æœ¯ä¸Žæ–¹æ³•ä¹‹å¤–,为读者介ç»å¹¶å…è´¹æä¾›ä½œè€…编写的图åƒå¤„ç†åŠå›¾å½¢å¤„ç†è¯•用软件。 本书å¯ä½œä¸ºé«˜ç‰é™¢æ ¡å·¥ç¨‹åŠ›å¦ã€æœºæ¢°å·¥ç¨‹ç‰ä¸“ä¸šçš„é«˜å¹´çº§æœ¬ç§‘ç”Ÿå’Œç ”ç©¶ç”Ÿå®žéªŒåŠ›å¦è¯¾ç¨‹å…‰æµ‹éƒ¨åˆ†çš„æ•™æ,也å¯ä¾›ææ–™ç§‘å¦ã€ç”Ÿå‘½ç§‘å¦ã€ä»ªå™¨ä»ªè¡¨ä¸“ä¸šçš„ç ”ç©¶äººå‘˜å’ŒæŠ€æœ¯äººå‘˜å‚考。 本书由æ¨ç¦ä¿Šã€ä½•å°å…ƒã€é™ˆé™†æ·ä¸»ç¼–,所附的光测力å¦å›¾åƒå¤„ç†ç¨‹åºç”±çŽ°ä¸ºæ–°åŠ å¡æŠ€æœ¯ä¸Žè®¾è®¡å¤§å¦çš„陈陆æ·åšå£«ä¸»ä½“å¼€å‘并通过互è”网æä¾›å…费试用程åºä¸‹è½½ã€‚å‚åŠ æœ¬ä¹¦ç¼–å†™å·¥ä½œçš„,或æä¾›æœ‰ç›Šå¸®åŠ©çš„è¿˜æœ‰ä¸œå—大å¦å·¥ç¨‹åŠ›å¦å›ºä½“力å¦ä¸“业已毕业的å™ä¼Ÿã€é™ˆå‡¡ç§€ã€æœ±é£žé¹ã€å²çº¢å¥å’Œæˆ´ç¾Žç޲åšå£«,戴维斯与å¢ä½æ˜Œç¡•士ç‰ã€‚ 作者 2015å¹´3月于å—京东å—å¤§å¦ î˜˜ç›®å½• ç¬¬ä¸€ç¯‡çŽ°ä»£å…‰æµ‹åŠ›å¦æŠ€æœ¯ 1 ç¬¬ä¸€ç« å…‰å¦åŸºç¡€çŸ¥è¯†2 1.1光波2 1.2光波的共线干涉3 1.3光程差和干涉仪的基本结构4 1.4干涉æ¡çº¹6 1.5åŒå…‰æŸæ–œå°„干涉æ¡çº¹ç‰¹å¾7 1.6光的è¡å°„8 1.7å…‰çš„åæŒ¯9 1.8åŒæŠ˜å°„11 1.9凸é€é•œ12 1.10激光12 1.11激光散斑13 ç¬¬äºŒç« å…¨æ¯åŠæ•°å—å…¨æ¯å¹²æ¶‰æŠ€æœ¯16 2.1引言16 2.2å…‰å¦å…¨æ¯å›¾è®°å½•与é‡çް16 2.3æ•°å—å…¨æ¯å›¾çš„é‡çŽ°æ–¹æ³•19 2.4å…¨æ¯å¹²æ¶‰ä¸Žä½ç§»æµ‹é‡21 ç¬¬ä¸‰ç« ç‰›é¡¿æ¡çº¹ä¸Žå¾®ç¿˜æ›²æµ‹é‡25 3.1牛顿æ¡çº¹25 3.2牛顿æ¡çº¹çš„å½¢æˆ25 3.3牛顿æ¡çº¹æ³•的测é‡è£…ç½®26 3.4应用测试27 ç¬¬å››ç« è¿ˆå…‹å°”é€Šå¹²æ¶‰ä»ªä¸Žç¦»é¢å˜å½¢çš„æµ‹é‡29 4.1迈克尔逊和他的实验29 4.2迈克尔逊干涉仪29 4.3测é‡ç¦»é¢å˜å½¢çš„æ¿€å…‰æ•£æ–‘干涉装置31 ç¬¬äº”ç« å‰ªåˆ‡æ•£æ–‘å¹²æ¶‰æŠ€æœ¯35 5.1剪切与光å¦å‰ªåˆ‡å®žçŽ°æ–¹æ³•35 5.1.1基于迈克尔逊干涉光路的剪切散斑图干涉方法36 5.1.2基于光楔剪切æˆåƒçš„剪切散斑图干涉方法37 5.1.3基于沃拉斯顿棱镜剪切æˆåƒçš„剪切散斑图干涉方法38 5.2剪切散斑图干涉æ¡çº¹çš„å½¢æˆåŽŸç†39 5.3剪切散斑图干涉技术应用简介41 第å…ç« äº‘çº¹å¹²æ¶‰ä¸Žæ•£æ–‘å›¾å¹²æ¶‰æŠ€æœ¯â€”â€”é¢å†…å˜å½¢çš„æµ‹é‡44 6.1è¡å°„å…‰æ …44 6.2云纹干涉法测é‡é¢å†…ä½ç§»46 6.3基于散斑图干涉方法的é¢å†…ä½ç§»æµ‹é‡50 ç¬¬ä¸ƒç« æ¿€å…‰å¤šæ™®å‹’å¹²æ¶‰æŠ€æœ¯ä¸ŽæŒ¯åŠ¨æµ‹é‡52 7.1多普勒频移ç†è®º52 7.2å…‰å¦å¤šæ™®å‹’频移的测é‡54 7.3è¿åŠ¨æ–¹å‘的确定56 7.4振动模æ€çš„æ•£æ–‘å›¾å¹²æ¶‰æµ‹é‡æŠ€æœ¯60 ç¬¬å…«ç« å…‰å¦éžå¹²æ¶‰æµ‹é‡(一)â€”â€”å‡ ä½•äº‘çº¹æ³•65 8.1å‡ ä½•äº‘çº¹çš„å½¢æˆ65 8.2å¹³é¢å‡ 何云纹æ¡çº¹ä¸Žé¢å†…å˜å½¢çš„关系67 8.2.1纯拉压å˜å½¢67 8.2.2纯剪切å˜å½¢69 8.2.3å¹³é¢åº”å˜çš„æµ‹é‡ä¸Žåˆ†æž70 8.3å½±æ …äº‘çº¹æ³•ä¸Žç¦»é¢å˜å½¢åŠä¸‰ç»´å½¢è²Œæµ‹é‡74 8.4æ …çº¿æŠ•å½±ä¸‰ç»´å½¢è²Œæµ‹é‡æ–¹æ³•77 8.5æŠ•å½±æ …æ¡çº¹ç›¸ä½çš„解调79 8.6æ …çº¿æŠ•å½±ç³»ç»Ÿçš„æ ‡å®šæ–¹æ³•82 8.6.1基于两平é¢çš„ç‰ç›¸ä½åæ ‡æ³•82 8.6.2æ¨ªå‘æ ‡å®šåŽŸç†85 第ä¹ç« å…‰å¦éžå¹²æ¶‰æµ‹é‡(二)——数å—图åƒç›¸å…³æ–¹æ³•86 9.1å¹³é¢äºŒç»´å˜å½¢æµ‹é‡åŽŸç†87 9.2相关æœç´¢88 9.2.1粗细æœç´¢æ³•89 9.2.2åå—æœç´¢æ³•89 9.2.3牛顿拉æ–逊è¿ä»£æœç´¢æ³•89 9.3亚åƒç´ æ’值90 9.3.1亚åƒç´ ç°åº¦æ’值91 9.3.2相关系数的亚åƒç´ æ›²é¢æ‹Ÿåˆã€æ’值92 9.3.3基于梯度的亚åƒç´ ä½ç§»ç®—法93 9.4æ•°å—图åƒç›¸å…³æµ‹é‡æ•£æ–‘制备è¦ç‚¹94 9.5二维图åƒç›¸å…³æµ‹é‡æŠ€æœ¯çš„应用94 9.6基于åŒç›¸æœºçš„三维图åƒç›¸å…³æµ‹é‡æŠ€æœ¯99 9.6.1åŒç›®ç«‹ä½“视觉原ç†99 9.6.2åŒç›®ç«‹ä½“视觉æˆåƒæ¨¡åž‹100 9.6.3åŒç›®ç«‹ä½“视觉æˆåƒç³»ç»Ÿæ ‡å®š101 第二篇光测力å¦ä¸çš„图åƒå¤„ç†æŠ€æœ¯ 第åç« å›¾åƒå¤„ç†æŠ€æœ¯åŸºç¡€106 10.1图åƒå¤„ç†æ¦‚è¿°107 10.2æ•°å—图åƒçš„获å–107 10.3æ•°å—图åƒå¤„ç†æ–¹æ³•107 10.4图åƒå¤„ç†ä¸çš„æ£äº¤å˜æ¢â€”—离散傅里å¶å˜æ¢109 10.5图åƒå¢žå¼º111 10.5.1基于空间域的图åƒå¢žå¼ºæ–¹æ³•111 10.5.2基于频域的图åƒå¢žå¼º114 第åä¸€ç« æ¡çº¹å›¾æ¡çº¹ç›¸ä½çš„解调技术115 11.1相移技术115 11.2相移技术实现方法117 11.2.1时间相移技术117 11.2.2空间相移技术121 11.2.3载波调制æ¡çº¹çš„相ä½è§£è°ƒ122 11.3å•幅载波调制æ¡çº¹çš„傅里å¶å˜æ¢è§£è°ƒç›¸ä½123 11.4ä¸è¿žç»ä½“表é¢å½¢è²Œæµ‹é‡é—®é¢˜ä¸çš„相ä½è§£è°ƒ125 11.5æ¡çº¹æ£åˆ™åŒ–å¤„ç†æŠ€æœ¯127 11.5.1统计滤波127 11.5.2æ¡çº¹å›¾çš„æ¡çº¹æ–¹ä½åœºå’Œæ–¹å‘场的估计与调整129 11.5.3æ¡çº¹ç©ºé—´é¢‘率场的估计与调整130 11.5.4应用实例130 11.6相ä½â€œåŽ»åŒ…è£¹â€æŠ€æœ¯133 11.6.1空域相ä½è§£åŒ…裹算法133 11.6.2时域相ä½è§£åŒ…裹算法134 11.7æ•°å—é‡‡æ ·äº‘çº¹æ³•136 11.7.1基本原ç†136 11.7.2误差分æž138 11.7.3误差补å¿139 11.7.4è¡¥å¿æ–¹æ³•142 第åäºŒç« å…‰æµ‹åŠ›å¦å›¾åƒå¤„ç†è½¯ä»¶å¹³å°144 12.1跨平å°å›¾åƒå¤„ç†ç¨‹åºâ€”—UU144 12.1.1图åƒé‡‡é›†æ¨¡å—的功能与使用方法145 12.1.2图åƒå¯¼å…¥ä¸Žæ‰¹å¤„ç†æ“作功能148 12.1.3图åƒå¤„ç†æ¨¡å—151 12.1.4光测控制与图åƒå¤„ç†æ¨¡å—154 12.1.5图形与文本工具157 12.1.6多å—节图åƒçš„导入158 12.2è·¨å¹³å°æ•°å€¼æ•°æ®æ¸²æŸ“程åºâ€”—Fig159 12.2.1图形的èžåˆ159 12.2.2直方图图形显示160 12.2.3平颿›²çº¿å›¾å½¢æ˜¾ç¤º162 12.2.4ä¸‰ç»´åŸºæœ¬å›¾å½¢å…ƒç´ å›¾çš„ç»˜åˆ¶163 12.2.5二维ã€ä¸‰ç»´å›¾å½¢çš„æ¸²æŸ“164 12.2.6立体图形的渲染166 12.2.7程åºFigè‡ªå®šä¹‰æ–‡ä»¶æ ¼å¼167 å‚考文献171 致谢173 |
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