Способ определения абсолютного значения ускорения силы тяжести

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союэ Советских Социалистических Республик(61) Дополнительное л авт, свид-ву 51) М, Кл. С 01 У 2) Заянлено 08,11.75) 210634 1 8-25 рисоединением заявкиГосударственный комитет Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Московский ордена Ленина и ордена Труцового Красного Знаменигосударственный университет им, М, В, Ломоносова(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АБСОЛЮТНОГО ЗНАЧЕ 11 ИЯ УСКОРЕНИЯ СИЛЫ ТЯЖЕСТИ кий свет к на падающий отражатель,цва непопвижных зеркала,между которыми является эт По интерференции двух лу ак на ояниедлины лон чей двух емя Изобретение относится к способам определения бсолютного значения ускорения силы тяжести методом свободного паденияИзвестны способы опрецеления абсолютного значения ускорения силы тяжести как, например, с помощью поворотных маятников или методом с ободного падения с большой высоты 1 . Но все они не получили применения э производственной практике, а применялись лишь их авторами в экспериментальнь х работах, так как требовали для своего осушествления либо длительного времени (до нескольких месяцев), либо обслуживались громоздким совершенно нетранспортабельнымм оборудованием,В настоящее время известен способ определения абсолютного значения ускорения силы тяжести метоцом свободногопацения 12, по которому в качестве свободно падаюшего тела используется уголковый отражатель света, подбрасываемый в вакуумной камере, Оптический делитель направляет монохроматичео - отраженного от свободного падаюшего отражателя и отраженного от неподвижных зеркал - опрепеляют вр за которое падающее тело проходит путь, равный эталону длинь, В качеств регистратора используется электронное устройство, соединенное с интерферомеч- ром Майкельсона,Известный способ, несмотря на оченьвысокую точность, обладает сушественным1 в непостатком: оборудование, необходимоедля его осуществления, является уникальным, оно весьма сложно, громоэпкои, следовательно, не может быть использовано при оперативной работе в поле 20 вых условиях, а используется лишь в специально оборудованной лаборатории,Цельк изобретения является упрошение процесса измерений абсолютного значения ускорения силы тяжести,Поставленная пель достигается тем,что возбуждают в резонаторе стоячуюэлектромагнитную волну, принимая заравные отрезки пути длины полуволц, апромежутки времени определяют в моменты изменения напряженности электромагнитного поля резонатора,Известно, что при возбуждении объемного резонатора от внешнего генератора,в резонаторе образуется стоячая электромагнитная волна длина которой зависит от частоты внешнего генератора итипа резонатора, Стабильность длиньстоячей электромагнитной волны определяется стабильностью частоты внешнего генератора,Напряженность (амплитуда) стоячейволны будет различна в различных поперечных сечениях объемного резонатора,ио постоянна в каждом из этих сечений,Замер напряженности поля в любойточке резонатора может бьть проведенс необходимой точностью при помощистандартной аппаратуры, Внесение диэлектрического или магнитного предмета вполе резонатора приводит к изменениюсобственной частоты объемного резонатора (что равносильно изменению геометрических размеров резонатора), Такимобразом, при внесении возмущающего тела в пучность стоячей волны происходитмаксимальная расстройка резонатора, что,в свою очередь, ведет к изменению напряженности (амплитудь ) стоячей волныв точке измерения при неизмененнойчастоте возбуждения объемного резонатора,При нахождении возмущающего преда мета в узле стоячей волны изменение напряженности (амплитуды) в точке измерения не происходит, 0 состоянии стоячей электромагнитной волны внутри объемного резонатора судят по величине45 напряженности (амплитуды) в точке установки детектора, Если взять свободно падающее тело, которое будет перемещаться внутри резонатора, то оно будет последовательно пересекать пучность и узлы50 стоячей электромагнитной волны и тем самым воздействовать на состояние стоячей волны по всей длине резонатора, а следовательно, и на величину напряженности (амплитудь) в точке установки де 55 тектора, Таким образом, величина напряженности (амплитуды) на входе детектора будет зависеть от того, в какой точке црострацства в каждый данный момент времени находится свободно падающее тело,При отсутствии перемещения свободнопадающего тела напряженность (амплитуда)поля резонатора в точке измерения будетпостоянной величиной, В этом случаекогда в объемном резонаторе число цолуволн стоячей электромагнитной волнызначительно больше единицы, то ца входедетектора при перемещении свободно падающего тела внутри резонатора вдольстоячей электромагнитной волны происходит многократное изменение напряженности (амплитудь) От минимального до максимального зцачеция.Для определения абсолютного значения ускорения силы тяжести тела приего свободном падении достаточно иметьотметки о прохождении телом трех полуволн стоячей электромагнитной волны,Увеличение числа полуволц более трехведет к увеличению числа отсчетов и,следовательно к повышению точностиопределения абсолютного значения ускорения силы тяжести при обработке результатов,Предлагаемый способ определенияабсолютного значения ускорения сильтяжести поясняется чертежом,Стоячая электромагнитная волна возбуждается в объемном резонаторе 1 при помощи высокостабильного СВЧ генератора 2, При движении в объемном резонаторе свободно падающего тела 3 состояние электромагнитного поля внутри объемного резонатора будет меняться, а именно; напряженность (амплитуда) стоячей волны будет существенно изменяться ца входе детектора 4 при прохождении падающего тела через пучность стоячей волны и оставаться неизменной при прохождении через узел, Развернув во времени изменение напряженности (амплитудь) стоячей электромагнитной волны в точке подключения детектора, когда свободно падающее тело перемещается внутри резонатора, с помощью стандартной аппаратуры 5 и кварцевого эталона времени 6, определяют моменты прохождения свободно падающим телом пучностей и узлов стоячей волны, т,е, определяют время, за которое свободно падающее тело проходит отрезки пути, равные полуволцам стоячей электромагнитной волны, принятые за эталон длины При этом запись результатов может бьть представлена в форме, удобной для оперативной обработки,631852 Составитель Л, Чупруноввмирягина Техред Н, Бвбуркв Корректор Л, Василина Реда квз 6337/44 0 НИИПИ Тираж 660 суаарственного комитета по аелвм изобретений 113035, Москва, ЖПодписноеетв Министров СССткрытийяузская на и 4/ б филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул, Проектная Принципиально, для реализации преплягяемого способа, можно использовать частоты ряаиопияпяэонв, Наиболее оптимальными с конструктивной точки зрения пияпязоцями частот, применимыми 5 пля возбуждения сточей волны в резонаторе, являются сантиметровый и пеним етровый диапа зоны волн, Волн ь м иллиметрового диапазона соизмеримь с геометрическими размерами свободно падающего тела, из-зв чего усложняется конструктивное выполнение устройства, Применение более длинных воли ряпиодивпязона приводит к значительному и цеопрввпанному увеличению веса иябяритов устройств, По предлагаемому способу можно определять абсолютное нячецие силы тяжести в полевых условиях с точностью порядка 0,1 мгвл при использовании несложного стацдартцсиобору дования, Процесс подготовки аппаратуры к работе и процесс наблюаений резко упрощаются, в обработка результатов становится простой н оперативной,При использовании более сложного и 25 точного стандартного оборудования применение предлагаемого способа позволит значительно повысить точность определения абсолютного значения ускорения силы тяжести по сравнению с полевымиусловиями,формула изобретения Способ опрепеления абсолютного значения ускорения силы тяжести путем измерения промежутков времени, зя которое тело, свобопно падающее в поле тяготения, проходит равные промежутки пути, отличающийся тем,что,с целью упрощения процесса измерений,возбуждают в резонаторе стоячую электромагнитную волну, принимая за равныеотрезки пути длины полуволн, в промежутки времени определяют в момент изменения напряженности электромагнитного полярезонатора,Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе;1, Михайлов А, А, Курс грввиметриии теории фигуры земли.Редбюро ГУГК М1939,2, А. Ьс%о па, Во Иерю йеодеьйреМо 1001 ди и 19 71, Р д г 1 5.