實(shí)驗(yàn)29 超聲光柵

超聲光柵制作:鄒勇實(shí)驗(yàn)29超聲波在介質(zhì)中傳播時(shí),使介質(zhì)產(chǎn)生周期性的彈性應(yīng)力或應(yīng)變,導(dǎo)致介質(zhì)的折射率作相應(yīng)變化.光通過(guò)這種介質(zhì),會(huì)產(chǎn)生衍射.這種載有超聲的

透明介質(zhì)稱(chēng)為超聲光柵.一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1.了解超聲波光衍射的原理.

2.學(xué)會(huì)一種利用超聲光柵測(cè)量超聲波在液體中傳播速度的方法.二、實(shí)驗(yàn)原理OZYLΛM=0M=1M=-1M=2M=-2稀疏區(qū)壓縮區(qū)OZnn0考慮到光在液體中的傳播速度遠(yuǎn)大于聲波在液體中的傳播速度波陣面上各點(diǎn)的位相當(dāng)L﹤﹤時(shí)波陣面三、實(shí)驗(yàn)儀器測(cè)微目鏡超聲池汞燈分光計(jì)超聲光柵儀頻率顯示窗調(diào)頻旋紐儀器整體正面圖分光計(jì)貢燈電源儀器整體側(cè)面圖汞燈電源超聲光柵儀汞燈分光計(jì)四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容調(diào)整分光計(jì)到使用狀態(tài)(參看實(shí)驗(yàn)17).

將超聲池用酒精清洗干凈并吹干后，把待測(cè)液體倒入玻璃液槽中，液面高度以超出壓電陶瓷晶片上邊緣1cm為好.

置超聲池于分光計(jì)載物臺(tái)上,使望遠(yuǎn)鏡與平行光管共軸；利用自準(zhǔn)直法，使超聲池通光表面垂直于望遠(yuǎn)鏡和平行光管光軸。取下望遠(yuǎn)鏡目鏡，換上測(cè)微目鏡(連同換接套筒).調(diào)焦目鏡看清分劃板十字刻線，調(diào)焦望遠(yuǎn)鏡使平行光管的狹縫像清晰。開(kāi)啟超聲光柵儀電源,調(diào)節(jié)頻率調(diào)節(jié)旋鈕，使系統(tǒng)達(dá)到共振。此時(shí)，衍射光譜級(jí)次會(huì)顯著增多而且明亮.衍射條紋間距的測(cè)量。讀出共振時(shí)頻率計(jì)的讀數(shù).在同一頻率下，對(duì)綠光(546.1nm)、黃光(578.0mn)重復(fù)上述步驟測(cè)量三次.五、數(shù)據(jù)處理將測(cè)量數(shù)據(jù)填人下表。

級(jí)次-3-2-10123綠光黃光光色用逐差法計(jì)算衍射條紋平均間距及標(biāo)準(zhǔn)差光色衍射條紋平均間距聲速

綠光黃光六、注意事項(xiàng)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要防止震動(dòng).不要使頻率長(zhǎng)時(shí)間調(diào)在11MHz以上，以免振蕩線路過(guò)熱。測(cè)量完畢應(yīng)將超聲池內(nèi)待測(cè)液體倒出.七、思考題

實(shí)驗(yàn)時(shí)可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)超聲頻率升高時(shí)，衍射條紋間距加大，反之則減小，這是為什么？

由駐波理淪知道，相鄰波腹間和相鄰波節(jié)