Wärme - Lehrstuhl für Thermodynamik

4.1 Holographische Durchlichtinterferometrie 39
dichteverändernden Größe ohne weitere Messungen möglich. Bei simultanem
Wärme- und Stofftransport wird aber die Dichteänderung
des Fluids Luft sowohl durch Wärmezufuhr als auch durch Diffusion
verursacht. Durch die Kombination mit einer weiteren Messmethode,
z.B. der Laser-induzierten Fluoreszenz, kann eine exakte Ermittlung
des Temperatur- und Konzentrationsfeldes erfolgen. In diesem Kapitel
wird sowohl auf die einzelnen, angewandten Messmethoden als
auch auf deren Kombination näher eingegangen.
4.1 Holographische Durchlichtinterferometrie
Mit der von Gabor [31], [32] im Jahre 1948 entdeckten Holographie
und der Entwicklung des Lasers (1962) als kohärente Lichtquelle erhielt
die holographische Interferometrie einen Auftrieb in vielen Bereichen
von Wissenschaft und Technik. Durch die nicht-invasive und
trägheitslose Arbeitsweise spielt die holographische Interferometrie
in der Erforschung der Wärme- und Stoffübertragung eine wesentliche
Rolle.
4.1.1 Die Grundlagen der holographischen Interferometrie
Die grundlegende Theorie der Holographie ist so umfassend, dass
hier nur auf das wesentliche Prinzip eingegangen und für detailliertere
Beschreibungen auf die Literatur von Kiemle und Roess [47],
Smith [69], Caulfield und Sun Lu [16], sowie Collier et al. [26]
verwiesen wird.
Die holographische Durchlichtinterferometrie ist ein aus Holographie
und Interferometrie kombiniertes, optisches Messverfahren, mit dem
sich Brechzahlfelder in transparenten Gasen und Flüssigkeiten sichtbar
machen lassen. Aus der Verteilung der Brechzahl werden die
Temperatur- oder Konzentrationsverteilungen berechnet. Die holographische
Interferometrie basiert auf dem Aufnahme- und Wieder-