СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ АБСОЛЮТНОГО ЗНАЧЕНИЯ УСКОРЕНИЯ Советский патент 1972 года по МПК G01V7/14 

Изобретение отдосится к области гравиметрии. Известны способы измерения абсолютного значения ускорения силы тяжести путем смешения двух :когерент1ных лучей, отраженных от свободно падающего и неподвижного зеркал, и выделения сигнала б.иений. Недостатком существующего способа является то, что (П,р.и измерениях получают только одно значение ускорения силы тяжести, относящееся к некоторой точке траектории свободно падающего зер-кала. Цель изобретения - созда.ние способа непрерывного измерения ускорения силы тяжести -вдоль траектории падения подвижного зеркала. Цель достигается тем, что сигнал биений задерживают на заранее заданный нромежуJOK времени, затем смешивают его с текущим сигналом биений, выделяют сигнал с частотой, равной разности частот ситналов биений, изимеряют частоту разностного сигнала и по этой частоте судят о величине ускорения силы тяжести. Частота электромагнитного излучения, отраженного свободно падающим зеркалом, изменяется :В соответствии с законом Допплера: где vo - частота когерентного излучедия,. Vi -мгновенная скорость свободно падающего зеркала, с - скорость света в вакууме, v; - мгновенная частота излучения, отраженногоот падающего зеркала. Смешивая лучи, отраженные от свободнопадающего и неподвижиого зеркал, .можно выделить сигнал разностной частоты, т. е. сигнал биений, частота которого пропорциональнамгновенной скорости свободно падающего зеркала:AV,- vo-V/ 2voгде Я - длина волны излучения. Если задержать в течение некоторого времени to сигнал биений, зате.м смещать задержанный сигнал с незадержанным и из смеси выделить сигнал с частотой, равной разности частот задержанного и незадержанного сигналов, то этот последний может служить мерой силы тяжести. Действительно, ускорение силы тяжести g определяется выражением V2i - У,сво.бод-но падающего тела в мо,менты, 1разделеННьге интервалом времени to. С другой сторОНЫ, из (2) следует Vi л... 9(4) поэтому Mv.i - Дл|,- Av to2to2/0 где Av - частота полезного сигнала, являющегося .мерой силы тяжести. На че1ртеже изображена с.хема устройства, реализующего данный способ. Устройство содержит .источ.ни.к люнохроматического Света 7, Напрлмер лазер, полупрозрачнос з€ркало 2, зеркало 3, :интерференциониый фильтр 4, фотоприемник 5, свободло падающее з ерлало 6, схему задержки 7, смеситель 5 и схему измерения 9. Работает устройство следующим образом. Луч света, испускаемый источником /, деЛ:ится полупрозрачным зеркалом 2 на два луча, которые, отразившись соответственно от зеркала 3 ,и свободно падающего зеркала 6, смещи.ваются и, пройдя интерференционный ф.ильтр 4, попадают в фотоприем.ник 5, .на выходе «оторого возникает сигнал биений с частотой, ра-вной разности частот дву.к указанных выше лучей. Затем сигнал биений, пройдя схему задержки 7, попадает в смеситель 8, где смещизается с незадержанным сигналом, .идущим непо.оредственно с выхода фотоприемника 5. На выходе смесителя 8 выделяется полезный сигнал с частотой, равной разности частот задержанного -и незадержанного сигналов биений. С выхода смесителя 8 1поле3 ный сигнал поступает на схему нзмерения 9. По измеренной частоте полезного сигнала с помощью ф.ормулы 5 определяют величину ускоревия силы тяжести. Предмет изобретения .Способ измерения абсолютного значения ускорения силы тяжести путем смещения двух когерентных лучей, отраженных от свободно падающего :и неподвижного зеркал, и выделения сигнала биений, отличающийся тем, что, с Целью непрерывного измерения ускорения силы тяжести вдоль траектории, сигнал -биений задерживают ла заранее заданный промежуток времени, затем смещивают его с текущим снгналом биенйй, -выделяют сигнал с частотой, равной разности частот сигналов биений, Измеряют частоту разностного сигнала и по этой частоте судят о величине ускорения силы тяжести.

-9

Л

1