Page 155 - ДисМокрий21

155

визначення величини μ запропонованим способом. Якщо визначати величину

розширення променя іншим шляхом, то умовою збільшення точності є вираз

(2.37) і умова, що похибка вимірювання відстані є домінуючою.

Величина µ також повинна бути обрана в певних межах, оскільки

зменшення похибки вимірювання відстані доцільне тільки до межі, коли вона

стає співмірною з похибкою вимірювання часу. Таким чином, можна записати:

2
σ 2 ≥⁡⁡ . (2.42)
σ

2
2 2⁡⁡
µ 1 0

Відповідно можна обмежитись величиною µ, яка відповідає умові:

σ 2 1 ≥ µ . (2.43)

2
2
σ 2

Важливо оцінити частотний діапазон застосування запропонованої

методики визначення швидкості ПАХ з розширеним променем. Вона залежить

від співвідношень між величинами діаметру пучка на поверхні зразка d,

довжини акустичної хвилі Λ та довжини оптичної хвилі λ. Відповідно це

накладає певні обмеження на діапазон довжин хвиль ПАХ, за яких вона може

бути реалізована. Перш за все, згідно з експериментально отриманими

результатами, показаними на рис. 2.31, величина d повинна бути більшою за

кілька довжин хвиль ПАХ. Як видно з приведених графіків, умова d >3Λ

достатня для реалізації запропонованої методики, оскільки в цьому випадку

спостерігається лінійна залежність між часовим зміщенням сигналу і

положенням фотоприймача. Цією умовою можна задати верхню межу довжини

хвилі ПАХ, за якої запропоновану методику можна реалізовати. З іншого боку,

2
як зазначено вище, на відстані від поверхні зразка nΛ /λ існує ділянка, де
реєстрація сигналу фотоприймачем ускладнена. В цій області не можна

проводити вимірювання запропонованим методом. У випадку малості величини

Λ /λ оптичне поле буде неоднорідним і це зробить неможливим вимірювання.
2