基于受激布里淵散射的水的體粘滯系數(shù)測(cè)量

1、 學(xué)校代碼：10406 分類號(hào)： TN248 學(xué)號(hào)： 090430103015 南昌航空大學(xué) 南昌航空大學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文 專業(yè)學(xué)位研究生 基于 基于受激布里淵散射 受激布里淵散射的水的體粘滯 的水的體粘滯 系數(shù)測(cè)量 系數(shù)測(cè)量 碩士研究生： 魏紅軍 導(dǎo) 師：劉大禾教授、何興道教授 申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別： 碩 士 學(xué)科、專業(yè)：光學(xué)

2、工程 所在單位：測(cè)試與光電工程學(xué)院 答辯日期：2012 年 6 月 授予學(xué)位單位：南昌航空大學(xué) 南昌航空大學(xué)碩士學(xué)位論文 摘 要 I 摘 要 受激布里淵散射是非線性光學(xué)中一個(gè)重要的研究方向，其在海洋、水文監(jiān)測(cè)等方面有著獨(dú)到的優(yōu)勢(shì)。本文在理論上分析了受激布里淵散射線寬與水的剪切粘滯系數(shù)、體粘滯系數(shù)及弛豫性的關(guān)系；在理論分

3、析的基礎(chǔ)上，通過(guò)實(shí)驗(yàn)分別測(cè)量了淡水及不同鹽度模擬海水的體粘滯系數(shù)， 并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了詳細(xì)總結(jié)及分析。水的體粘滯系數(shù)是重要的水文信息。本文提出用受激布里淵散射的方法直接測(cè)量水的體粘滯系數(shù)。通過(guò)理論分析推導(dǎo)出受激布里淵散射線寬與水的剪切粘滯系數(shù)、體粘滯系數(shù)、熱容等的關(guān)系，建立受激布里淵散射線寬與水的體粘滯系數(shù)之間的函數(shù)關(guān)系式，從而為實(shí)驗(yàn)測(cè)量水的體粘滯系數(shù)打下理論基礎(chǔ)。實(shí)驗(yàn)中采用柱面鏡、f-p 標(biāo)準(zhǔn)具和 ICCD 組成的信號(hào)接收系統(tǒng)，大幅提

4、高散射信號(hào)的信噪比。激光匯聚到一個(gè)恒溫信號(hào)發(fā)生池，測(cè)量不同溫度下的受激布里淵散射的線寬。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，相對(duì)自發(fā)布里淵散射，采用受激布里淵散射的方法，散射信號(hào)的測(cè)量精度提高了一個(gè)數(shù)量級(jí)， 從而實(shí)現(xiàn)對(duì)體粘滯系數(shù)的高精度測(cè)量。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在溫度低于 25℃時(shí)， 線寬及體粘滯系數(shù)隨著溫度的升高而減小， 在高于 25℃時(shí)變化趨勢(shì)逐漸減小。在理論研究及實(shí)驗(yàn)測(cè)量的基礎(chǔ)上，分析了受激布里淵散射方法的測(cè)量誤差，并與自發(fā)布里淵散射測(cè)量進(jìn)行比較，總結(jié)得出