纹影技术及应用

\"本书系统介绍了纹影及阴影测试技术的基本原理、实验装置及其在气体燃料燃烧领域的应用。重点介绍了气动光学的基本理论、纹影光阑的型式及其光学特性、流场密度测量的纹影法、阴影法和干涉法。并对纹影法在氢气、氨气等清洁气体燃料燃烧特性研究中的应用进行了介绍。 全书共分五章，内容涉及气体的光学特性、纹影法与阴影法、流场密度测量的干涉方法、纹影法在清洁气体能源燃烧特性研究中的应用。 本书可作为气体动力学、燃烧与爆炸动力学、工程热物理、飞行器动力学等学科专业的研究生教材或参考书，亦可供相关专业的科研和技术人员参考。\"

刘庆明，男，北京理工大学教授，博士。1991年毕业于哈尔滨工业大学并获博士学位。1994年进入南京理工大学兵器科学与技术博士后流动站工作。1996年博士后出站到北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室工作。主要研究领域为多相燃烧、爆炸与安全、瞬态测试技术等。曾讲授本科生课程《现代设计方法》、《安全检测与监控》、研究生课程《燃烧爆炸测试技术》、《瞬态反应流场参数测量》等。

第1章 气体的动力学特性和光学折射特性 1.1 气体的动力学特性 1.2 气体的光学折射特性 第2章 气动光学的光线追迹理论 2.1 费马原理 2.2 光线在折射率场中的偏折 2.2.1 光线在折射率界面上的偏折 2.2.2 光线在连续折射率场中的偏折 第3章 纹影法与阴影法 3.1 纹影法的基本原理 3.2 纹影法的实验装置 3.3 自发光滤波的偏振光旋转激光纹影光学系统 3.4 光的衍射单元 3.4.1 惠更斯-菲涅耳原理 3.4.2 菲涅耳衍射和夫琅禾费衍射 3.4.3 矩形孔衍射 3.4.4 单缝衍射 3.4.5 多缝衍射光强分布公式 3.5 采用格栅光阑切割的定量纹影光学系统 3.5.1 格栅方法（朗奇方法） 3.5.2 偏离纹影镜焦面安置格栅的方法 3.6 色散光谱与狭缝组合调制的彩色纹影光学系统 3.6.1 彩色纹影的基本方法 3.6.2 特殊的彩色纹影系统 3.7 纹影光阑和观察窗 3.7.1 刀口光阑 3.7.2 圆形光阑 3.7.3 色散棱镜 3.8 不同纹影光阑组合的特点 3.9 典型纹影图 3.10 阴影法 3.10.1 阴影法的基本原理 3.10.2 阴影法的实验装置 3.10.3 阴影法流动显示技术的应用 第4章 流场密度分布测量的干涉方法 4.1 光波传播的光程差 4.2 相干光源及其形成方法 4.2.1 波面分光法 4.2.2 振幅分光法 4.3 干涉图形分析 4.3.1 干涉条纹的形状和间隔 4.3.2 干涉图条纹的调整 4.3.3 干涉条纹分析 4.4 渥拉斯顿棱镜剪切干涉仪 4.4.1 双折射棱镜分光原理 4.4.2 偏振光的干涉 4.4.3 棱镜偏光干涉仪 4.5 光栅剪切干涉仪 第5章 纹影技术在气体燃烧流场测试中的应用 5.1 层流火焰传播及其火焰速度