Lernziele

  • Dopplerverschiebung
  • Strahlinterferenz
  • Lichtstreuung
  • Geschwindigkeitsmessung
  • Teilchengröße
  • Fouriertransformation
  • Modulationstiefe
  • Strahlschnittwinkel

Mit diesem Versuchsaufbau wird das Funktionsprinzip eines Laser-Doppler-Anemometers (LDA) demonstriert. Zwei kohärente Laserstrahlen kreuzen sich an der Oberfläche einer rotierenden Scheibe, die mit Störstellen (Kratzern, Staubpartikeln) belegt ist. Passieren diese Störstellen den Kreuzungspunkt  der Strahlen erzeugen sie Streulicht. Die Frequenz dieses Streulichts ist zu höheren bzw. niedrigeren Frequenzen Doppler-verschoben. Die Überlagerung dieser beiden Frequenzen verursacht ein niederfrequentes Schwebungssignal. Diese Schwebungsfrequenz ist proportional zur Geschwindigkeit der Störstellen am Kreuzungspunkt.  Das Streulicht wird von einer Linse gesammelt und auf einen Fotodetektor fokussiert. Durch Fourier-Transformation des Signals wird die Schwebungsfrequenz ermittelt und die Geschwindigkeit der Störstellen kann errechnet werden. Diese wird mit der tatsächlich vorgegebenen Geschwindigkeit der Drehscheibe verglichen.

Bestell-Nr. 4900-9-1350