声光法测光速
声光效应于光拍法测光的速度

声光效应于光拍法测光的速度摘要:通过本实验学习调节光路,了解声光效应产生的机理及特点,以及光拍波频的形成条件,并利用该原理用双光束相位比较法测量光速。
一、关键词:光速测量,光拍波频,声光效应,双光束相位比较法,行波法二、引言光速是最基本的物理常数之一。
光速的精确测定及其特性的研究与近代物理和实验技术的许多重大问题关系密切。
光速的测量已经有300多年的历史。
1607年伽利略做了世界上第一个测量光速的实验。
因为当时还没有精确测量极短时间的方法,所以未能获得确定的结果。
但是这个实验的设计思想为后来实验测量光速提供了有益的启示。
1849年法国物理学家菲索成功地在地球范围内进行了测量,他是第一个证明光速可以在实验中测量的人。
至此光速的有限性才被人们所公认。
1850年法国物理学家傅科用旋转镜法使光源的像产生位移从而测得光速c=2.98×108m/s ,是光学实验技术产生了重大突破。
此后测光速的方法经历了一系列重大改进,多达几十种。
所有这些方法都获得了相近的数值。
1960年出现激光以后,人们把注意力转向激光,渴望更精确的测量光速。
英国国立物理实验室和美国国家标准局在1970年最先使用了激光测量了光速,其不确定度达10-9。
1973年6月,国际计量局米定义咨询委员会推荐了新的光速值为c=(299792458±1)m/s ,这是当时公认的最准确的光速值。
三、实验目的本实验采用光拍法测光速,目的是使学生了解光拍频波的概念,了解声光效应的原理及驻波法产生声光频移的实验条件和特点掌握光拍法测量光速的技术。
四、实验原理:1、 光拍波频根据波的叠加原理,两束传播方向相同,频率相差很小的简谐波叠加,即形成拍。
对于振幅都为E 0,圆频率分别为1ω和2ω且沿相同方向(假设都沿x 方向)传播的两束单色光])(cos[1101ϕω+-=cx t E E (式1) ])(cos[2202ϕω+-=c x t E E (式2) 两式叠加后有)]2()(2cos[)]2()(2cos[221212121021ϕϕωωϕϕωω++-+⨯-+--=+=c x t c x t E E E E (式3) 当21ωω>,且21ωωω-=∆较小时,合成光波是带有低频调制的高频波,振幅为)]2()(2cos[221210ϕϕωω-+--c x t E ,角频率为221ωω+。
声光调制光速测量光速介质折射率测量

1 试验原理
1 试验原理
❖晶体振荡器G2产生旳频率为50.10MHz旳晶振信号,经过发光二极管LED调制形成光强调制波 ❖经过透镜L1扩束,经反射镜M和聚焦透镜L2入射光电二极管PIN,将光电调制信号进行光电转换 ❖PIN输出与LED同频旳信号,经放大后送至混频器2,与本机振荡器G1产生旳50.05MHz旳晶振信 号混频,得到差频Δf 为50Hz旳信号,经过移相器φ,送入示波器Y轴 ❖G2产生旳50.10MHz晶振信号送入混频器1,与G1产生旳50.05MHz晶振信号进行混频,产生Δf 为50Hz旳差频信号,送入示波器X轴 ❖经过李萨如图形判断其在导轨不同位置所产生旳位相差,或用精密数字位相计直接测量 ❖由有关推导公式,求出空气介质中旳光速及介质中旳折射率
φ=mx+x0 ❖用最小二乘法进行线性拟合,
正交旳一倾斜直线,此时两路信号位相差为0°或180° 求出m
❖反射镜移动距离为∆x,则光程差为2∆x,光强调制波频 ❖可得到光速
率为f,则光速为
c 2x 4 fx 1 (2 f )
c 2f 360 m
1 试验原理
(二)介质折射率旳测量
1.用示波器测量介质折射率
1 试验原理
(一)空气中旳光速测量
1.采用示波器测量光速
2.采用数字位相计测量光速
❖将反射镜置于导轨末端1.50米处,示波器接受信号, ❖直接读出两路信号旳位相差值
调整移相器使李萨如图形为一条倾斜旳直线,此时两路 ❖因为位相与距离x有线性关系
信号旳位相差为180°或0° ❖仔细调整反射镜位置,使李萨如图形为与第一次测量
❖考虑各向同性介质,折射率旳变化为 n n3 pS (S为应变量,p为声光系数)
2
❖当声波为行波时
物理实验报告_声光效应与光拍法测光的速度

物理实验报告_声光效应与光拍法测光的速度实验目的:1. 了解声光效应的基本现象和原理;2. 学习用声光效应测量超短时间间隔的方法;3. 了解光的速度的测量方法;4. 学会用光拍法测量光的速度。
实验原理:1. 声光效应的基本原理:当一个物体以比声速更大的速度运动时,在其前进方向上会产生压力波,即激发出横波和纵波,这种现象称为激波。
激波是一种能量传递和物质传递的物理现象。
当激波遇见某些物体的表面时,会激起产生物体振动,这种现象就是声光效应。
2. 声光效应的应用:利用声光效应可以测量微小时间间隔。
由于声音在空气中的速度与温度、湿度等因素有关,因此不能用来精确地测量时间。
但是,由于光速恒定,因此可以用声光效应来测量超短时间间隔,这是一种精度较高的方法。
3. 光速的测量方法:利用光的折射现象可以测定光的速度。
测定光速的最简单方法是将一束光射入水中,用透明的圆柱形容器将光束引向垂直于水面的黑色标线上,然后根据圆柱形容器的内径和水的折射率计算光速。
4. 光拍法的原理:利用光拍法可以测量光的速度。
该方法需要两个发光源,并将它们放置在一定的距离上,在一定的时间间隔内,它们向着一个目标射出光束。
当两束光到达目标后,它们会在目标上产生一些互相干涉的条纹,利用条纹的位置与时间间隔,可以计算出光的速度。
实验器材:1. 放大声光放置装置;2. 铝制矩形试样;3. 随时器;4. 透明的圆柱形容器;5. 黑色标线;6. 电子扫描显微镜;7. 两个发光源;8. 两个光学棒;9. 相机和三脚架。
实验步骤和记录:1. 将铝制矩形试样置于放大声光放置装置上,滑动可调节的小轮,使得矩形试样以高速运动。
2. 打开随时器,开始计时,当矩形试样运动到一定位置时,触发放大声光放置装置,使其发生声光效应并记录时间。
3. 重复以上步骤,记录多组数据,并计算平均值。
4. 将透明的圆柱形容器注满水,并将光束引向垂直于水面的黑色标线上,记录圆柱形容器的内径和水的折射率。
光速测量1

声光调制和光速的测量实验报告姓名: 学号: 专业:一、 实验目的(1) 通过对声光调制的理论认识和实际操作,理解调制的概念和光拍法的思想 (2) 熟悉两种光速测量的实验方法:声光调制法测定光速和利用周期性光信号测定光速。
二、 实验原理两个实验都是先调制被测信号的光强,测量光强调制波传播距离的变化所引起的位相变化,最终测定光速。
不同之处在于第一个实验采用声光调制(外调制),第二个实验采用内调制,调制光强。
而且两者的混频方式也不想同。
1、声光调制介质中传播的超声波造成介质的局部压缩和伸长,这种弹性应变使介质的折射率按声波的时间和空间周期性地发生改变。
当光通过时就会发生衍射、散射现象。
这种光被声作用的现象称声光效应。
根据声光作用长度的大小及超声频率的高低,可分为Raman-Nath 衍射和Bragg 衍射。
本实验采用Raman-Nath 驻波衍射。
对于各向同性介质,折射率改变为:式中S 为应变量,p 为声光系数。
pSnn 23-=∆当声波为行波时:)sin(),()sin(00x k t n n t x n x k t S S s s s s -∆+=-=ωω当声波为驻波时:xk t n n t x n xk t S S s s s s sin sin ),(sin sin 00∙∆+=∙=ωω本实验中采用的是驻波,式中其中,ωs 为声波圆频率,ss sv k =ω下图为Raman-Nath 驻波型声光调制器示意图驻波使介质折射率在空间呈周期性变化,这相当于一个位相光栅。
由图可知,声波在一个周期T 内,介质两次出现疏密层,且在波节处密度不变,故折射率每T/2在波腹处变化一次。
若变化过程中各处折射率相同则位相光栅消失。
因此,如果超声频率为fs,则光栅消失和出现的次数为2fs ,因而光波通过介质得到的调制光光强变化频率是声频率的2倍。
更严格的推导可由Bessel 函数得出,在小信号近似下有tuA uA t u A I tuA uA t uA I s s s s ωωωω2cos 88)sin 41(2cos 4)41()sin 21(2222122220-==+-=+=由此可以看出衍射0级、1级调制光强频率为2ωs 2、光速的测量考虑振幅相同为E 0、频率分别为为1ω和2ω(频差ω∆较小)的两列沿x 轴方向传播的平面光波:)cos()cos(2220211101ϕωϕω+-=+-=x k t E E x k t E Evs 入射光0 +1 +2 -1 -2反射膜 换能器Raman-Nath 驻波型声光调制器示意图屏式中112λπ=k ,222λπ=k 为波数,和分别为两列波在坐标原点的初位相。
声光与测速实验报告

声光效应与光拍法测光的速度赵海燕实验时间:2014年9月23日上午8点至下午五点摘要根据波的叠加原理,两束传播方向相同、频率相差很小的简谐波相叠加,会合成带有低频调制的高频波,即光拍频波。
实验中采用了声光材料的声光效应使超声波在介质内形成驻波,从而使入射的激光发生衍射产生固定的相位差,通过扫描仪,分析固定频率差的两列波,通过移动距离等于波长整数倍的特殊关系,可以轻易算出光速,准确率也非常高。
关键词光拍频波声光效应驻波法光速一、引言光速是最基本的物理常数之一,光速的精确测定及其特性的研究与近代物理学和实验技术的许多问题重大问题关系密切。
早在麦克斯韦光的电磁理论建立以前,人们已有了光具有一定传播速度的概念,最初是用天文学方法来测定光速。
其中特别值得提到的是迈克尔逊和他的同事们在1879-1935 年期间,对光速作了多次系统的测量。
实验结果不仅验证了光是电磁波,而且为深入地了解光的本性和为建立新的物理原理提供了宝贵的资料。
激光的出现把光速的测量推向一个新阶段,最先运用激光测定光速的是美国国家标准局(发表于1973 年)。
由于采用了稳频技术,可以得到频率的稳定性与复现性均十分优良的激光辐射,从而使光速的测量精度比以前所有的实验方法都高。
1972 年美国标准局埃文森等人测量了甲烷稳频激光的频率,又以原子的基准波长测定了该激光的波长值,从而得到光速的新数值c=299792458m/s。
此值为1975 年第十五届国际计量大会所确认。
本实验我们采用光拍法测定光速,通过实验使我们加深对光拍频波的的概念的理解,了解声光效应的原理及驻波法产生声光频移的实验条件和实验特点,掌握光拍法测量光速的技术。
二、原理2.1光拍频波根据波的叠加原理,两束传播方向相同,频率相差很小的简谐波相叠加,将会形成拍。
对于振幅都为E0,圆频率分别为ω1和ω2 ,且传播方向相同的两束单色光(如图1所示)合成低频调制的高频波,即光拍频波前部分为合成波的振幅,随时间缓慢变化,拍频。
声光效应与光拍法测光的速度

声摘要:本实验通过利用声光效应原理及驻波法产生声光频移,利用光拍法测量光速,同时观察了超声波的频率、声光晶体的转角对衍射现象的影响。
在本实验中在超声波频率为Ω=75.055MHz 下侧得的光速大小为c=3.117*10^8m/s关键词:声光效应、频移、双光速相位比较法、光拍频波、驻波法一、 引言光速是最基本的物理常数之一,光速的精确测量和特性研究与近代物理学和实验技术的许多重大问题关系密切。
由于光速的数值很大,光波的波长很小,其测量面临着一系列问题。
直到1960年出现激光后,用激光得到现在认为最精确光速值c=(299 792 458±1)m/s 。
声光效应在光信号处理和集成光通讯方面有重要应用。
本实验利用声光效应可以产生光拍频波,最后通过对光拍频波光强信号的检测可以间接地测得光速。
二、 实验原理2.1 光拍频波根据波的叠加原理,两束传播方向相同,频率相差很小的简谐波相叠加即形成拍。
对于振幅都为E0,圆频率分别为ω1和ω2,且沿相同方向(假设为沿x 方向)传播的两束单色光1011cos[(-)]x E E t c ωφ=+ 2022cos[(-)]xE E t c ωφ=+它们的叠加为:121212121202cos[()()]cos[()()]2222x xE E E E t t c c ωωϕϕωωϕϕ--++=+=-+⨯-+当ω1>ω2,且Δω=ω1-ω2较小时,合成光波是带有低频调制的高频波,振幅为121202cos[(-)()]22xE t c ωωϕϕ--+,角频率为122ωω+,振幅以122f ωωπ-∆=频率周期性地缓慢地变化。
(如图1)图1 拍的形成 图2、Ic 在某个时刻的空间分布2.2 拍频信号的检测在实验中我们用光电检测器接受光信号,光电检测器所产生的光电流与接受到的光强成正比: 2I gE =……………………………………………………公式 1式中g 为光电转换系数。
光速的测量

获得纯净的中心角频率为 2的光拍信号。滤波放大器方框图如图 62-5 所示。
光电 光拍频波 检测器
射极 跟随器
声表面波 滤波器
2 300
KHz
调谐 放大器
射极 跟随器
示波器 Y 输入
图 62-5 滤波放大器方框图
0级
②
1级
He-Ne
半反镜
激光器
①
驻波型
声光频移器
0
半反镜
② ②①
示波器
数字计数器
保证只有声行波通过介质。超声波在介质中传播,引起介质折射率周期性变化,使介质
成为一个超声相位光栅。激光束在通过介质时发生衍射,衍射光角频率L 与超声波角频 率有关,第 L 级衍射光角频率
3
L 0 L 其中0 为入射光角频率,L=1,2,为衍射级。通过仔细调节光路可使+1 级与 0 级 衍射光平行叠加产生频差为的光拍频波。该光拍频波即可用来达到测量光速的目的。 但是这两束衍射光必须平行叠加,因而对光路的可靠性和稳定性提出了较高要求,相拍 两束光稍有相对位移即破坏形成光拍的条件。
器输出拍频为 f 、初相位为 的光拍信
i 号。而光拍信号的相位又与空间位置有关, 0
即处在不同位置的探测器所输出的光拍信 gE2
号具有不同的相位,从而提示我们可以用比
较光拍信号的空间相位的方法间接地决定 光速。图 62-2 就是光拍信号 i0 在某一时刻
S
x
图 62-2 光拍的空间分布
的空间分布,图中S 为光拍波长。
光速的测量
光波是电磁波,光速是最重要的物理常数之一。光速的准确测量有重要的物理意义, 也有重要的实用价值。基本物理量长度的单位就是通过光速定义的。
光速的测量

实验1-8光速的测量发布时间:2008-07-09共4页:上一页1[2][3][4]下一页光速测量实验已经历了300多年的历史。
从1676年丹麦天文学家罗迈首次提出有效的测量光速的方法以来,许多科学家采用不同手段对光速进行了测量:包括荷兰物理学家惠更斯、英国天文学家布拉德雷等;法国人菲索采用旋转齿轮法,法国物理学家傅科则利用旋转镜法测空气中的光速;1874年考尔纽也对光速进行了测量。
最有名的是迈克尔逊,他以光速测量为终生目标,自己设计了旋转镜和干涉仪,用来测量光速和波长、折射率和微小长度量。
1879年,他测得光速为299910±5Km/s;1882年测得光速299853±6Km/s,这个结果被公认为国际标准并沿用了40年。
他因此在1907年获得诺贝尔物理学奖。
但人类对光速的测量并未完结,1928年,卡洛拉斯和米太斯塔德首次提出用可尔盒法测定光速,直到1951年贝奇斯传德用这种方法测出光速为299793Km/s.由于光波是电磁波,所以艾森提出了用空腔共振法来测量光速。
其原理是:微波通过空腔时,当它的频率为某一值时发生共振。
根据空腔的长度可以求出共振腔的波长,再将共振腔的波长换算成光在真空中的波长,由波长和频率可计算出光速。
当代计算出的最精确的光速都是通过波长和频率求得的。
1958年,弗鲁姆求出光速的精确值:299792.5±0。
1Km/s.1972年,埃文森测得了目前真空中光速的最佳数值:299792457.4±0.1m/s.光速的测量在光学的研究历程中有着重要的意义.光速测量方法和精确度的每一点提高都反映和促进了相应时期物理学的发展.尤其在微粒说与波动说的争论中,光速的测定曾给这一场著名的科学争论提供了非常重要的依据.一.实验目的1.根据波的基本概念,设计光波参数测量的方法。
2.熟悉两种光速测量的实验方法:声光调制法测定光速和利用周期性光信号测定光速。
二.实验原理方法(一)光拍频法(声光调制即光拍法测定光速)(一)光拍的产生和传播在介质中传播超声波时,由于弹性应变导致介质折射率或介电常数的变化。
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声光效应于光拍法测光的速度【摘要】通过本实验学习调节光路,了解声光效应产生的机理及特点,以及光拍波频的形成条件,并利用该原理用双光束相位比较法测量光速。
关键词:光拍波频,声光效应,双光束相位比较法,行波法一、引言光速是最基本的物理常数之一。
光速的精确测定及其特性的研究与近代物理和实验技术的许多重大问题关系密切。
1607年伽利略做了世界上第一个测量光速的实验。
因为当时还没有精确测量极短时间的方法,所以未能获得确定的结果。
1849年法国物理学家菲索成功地在地球范围内进行了测量,他是第一个证明光速可以在实验中测量的人。
至此光速的有限性才被人们所公认。
1850年法国物理学家傅科用旋转镜法使光源的像产生位移从而测得光速c=2.98×108m/s ,是光学实验技术产生了重大突破。
1960年出现激光以后,人们把注意力转向激光,渴望更精确的测量光速。
英国国立物理实验室和美国国家标准局在1970年最先使用了激光测量了光速,其不确定度达10-9。
1973年6月,国际计量局米定义咨询委员会推荐了新的光速值为c=(299792458±1)m/s ,这是当时公认的最准确的光速值。
二、实验原理1、光拍波频根据波的叠加原理,两束传播方向相同,频率相差很小的简谐波叠加,即形成拍。
对于振幅都为E 0,圆频率分别为1ω和2ω且沿相同方向(假设都沿x 方向)传播的两束单色光])(cos[1101ϕω+-=c xt E E (1) ])(cos[2202ϕω+-=cxt E E (2)两式叠加后有:)]2()(2cos[)]2()(2cos[221212121021ϕϕωωϕϕωω++-+⨯-+--=+=c x t c x t E E E E (3)当21ωω>,且21ωωω-=∆较小时,合成光波是带有低频调制的高频波,振幅为)]2()(2cos[221210ϕϕωω-+--c x t E ,角频率为221ωω+。
由于振幅以频率πωω221-=∆f 周期性的缓慢变化,我们将之称为光拍频波,f ∆称为拍频。
光拍波频如图1所示。
图1 光拍波频的形成及光强在某一时刻的分布2、拍频信号的检验在实验中,我们用光电检验器接收光信号。
光电检验器所产生的电流与接收到的光强(即电场E 的平方)成正比: I=gE 2 (4)式中g 为光电转换系数。
由于光的频率极高(>0f 1014Hz ),而一般的光电转换器只能对108Hz 一下的光强变化做出反应,所以实际得到的光电流I c 近似为响应时间)11(0ff ∆<<ττ内光电检测器接收到的光强平均: I c =⎰ττIdt 1=212121{2cos[()]}22t tx g Et dt c τωωϕϕτ+---+⎰=2012122{1cos[()()()]}x gE t cωωϕϕ+--+- (5)式中,高频项平均后为零。
光电检测器输出的光电流包括直流和光拍波频两部分,滤去直流部分,即得到频率为)(2121ωωπ-=∆f ,初相位为)(21ϕϕ-,相位和空间位置有关的简谐拍频信号。
图1中还有拍频光信号c I 在某一时刻t 的空间分布,置于不同位置空间的光电检测器将输出不同相位的光电流,因此用比较相位法可以间接地测出光速。
假设测量线上有两点A 和B ,由式5可知,在某一时刻t ,当点A 与B 之间的距离等于光拍波频的波长λ的整数倍时,该两点的相位差为12(-)2A Bx x n cωωπ-=,n=1,2,3…. (6) 考虑到f 2-21∆=πωω,从而fcnx x B A ∆=-,n=1,2,3….. (7) 当两个相邻相位点之间的距离B A x x -等于光拍波频的波长λ时,即n=1时,B A x x -=λ=fc∆。
该式子说明只要我们在实验中测出λ和f ∆,就可以间接测出光速c 。
3、利用声光效应产生光拍波频光拍波频要求相拍的两束光有确定的频率差。
本实验通过声光效应使He-Ne 激光器的632.8nm 谱线产生固定频差。
功率信号源输出角频率为Ω的正弦信号加在频仪器的晶体压电换能器上,超声波沿x 方向通过声光介质,使介质内部产生应变,导致介质的折射率在时间和空间上发生周期性的变化,成为一相位光栅,是入射的激光束产生衍射而改变传播方向,这种衍射光的频率产生了与超声波频率相关的频率移动,实现了是激光束频移的目的,因此我们在实验中可以获得确定的频率差的两束光。
利用声光相互作用产生频移的主法有两种:行波行和驻波法,原理如图2所示。
在本实验中,我们采用驻波法产生频移。
它是使声光介质的厚度为超声波半波长的整数倍,使超声波发生反射,在声光介质中产生驻波。
其结果使入射激光产生多级对称衍射,其衍射光比行波法的衍射效率高得多。
第L 级衍射光的角频率为ωLm =ω0+(L+2m)Ω (8)式中,L ,m = 0,±1,±2,… 驻波法的特点是,除不同衍射级的光波产生频移外,同一衍射级的光波中也包含各种不同的频率成分,但各种成分的强度互不相同。
因此从每一级衍射光中都能获得光拍频波,而不需要通过光路的调整使不同频率的光混合叠加。
图2 行波法和驻波法三、实验内容1、实验装置本实验采用CG-III 型光速测量仪测定光速。
主机结构如图4所示。
实验还配备了示波器,共焦球面干涉仪及数字频率计一台。
光源采用He-Ne 激光器,输出波长为632.8nm ,功率大于1mW 的激光束。
激光射入声光调制器以后得到具有两种频率以上的衍射光。
我们取L=1的第一级衍射,其中m=0,-1两种能量最强的频率成分叠加,可以得到拍频为2Ω的光拍波频。
由于He-Ne 激光器的噪声和频移光束中不需要的成分很多,致使信号淹没在噪中,难以分辨。
为提高信噪比,本实验采用声光表面波滤波器抑制噪声。
我们在实验中采用双光束相位比较法来进行相位比较,原理如图3所示。
图3 光速测量仪主机结构示意图本实验采用“双光束相们比较法”进行相位比较,原理如图4所示。
图4 光拍法测光速的电原理图 光拍信号进入光电二极管后转化成光拍频电信号,经混频选频放大,输出到示波器的Y 输入端。
与此同时,将高频信号的另一路输出信号作为示波器的外触发信号。
当斩波器高速旋转挡住进程光和远程光时,由于人眼的暂留效应及示波器的余辉效应,可以同时显示出近程光和远程光和零信号的波形。
通过改变远程光的光程,使波形与近程波形重合。
此时远程光和近程光的光程差为拍频波长λ。
He-Ne 激光器声光频仪器光路系统光电接收器混频器本征 ÷2 选频放大选频放大 选频器 频率计 高频信号源 示波器2、 实验具体内容 (1)、观察激光的纵模。
将激光束调整使其准直射入扫描干涉仪的小孔时,可以在示波器上观察到激光的纵模。
它是一条条相距一定距离的尖锐的峰,如图5:图5 激光的纵模图象(2)、扫描干涉仪的模间距由于自由光谱区中的两个间隔并不是严格的相等,分别求出模间距和自由光谱区,取平均,见表1。
表1 自由光谱区和模间距在示波器上的格数 峰 1 2 3 4 位置102530自由光谱区对应的格数为:(25+30-10)/2=22.5,模间距对应的格数为(10+30-25)/2=7.5。
因为自由光谱区为1875MHz ,由比例关系22.518757.5x=可以得到实验所得的模间距为625MHz 。
而由公式2SR cLυ∆=,(激光腔长为23.7cm )可得632.931MHz 。
误差为1.25% 满足要求。
(3)、测量衍射光的频差由于2号实验仪器没有观察到衍射光的二级条纹分裂情况,零级条纹没有观察到明显的二级分裂,所以只就第一级条纹求频差,现象见图6。
图6 衍射光零级及一级条纹分裂情况表2自由光谱区和一级衍射频差在示波器上的格数峰 1 2 3 4 位置 0 2.4 42.4 44 0 2 40 41.8 平均值2.241.242.9自由光谱区格数为(41.2+42.9-2.2)/2=40.95 频差格数:(2.2+42.9-41.2)/2=1.95 由比例关系:40.956251.95x=得X=29.8 MHz (4)、分析奇、偶级衍射光中频率及光强分布的不同。
奇数级衍射光的光强是中间最强,两边分裂的较弱,且近似相同;偶数级衍射光是分裂成两条光强基本一样的。
(5)、光速的测量在滑动平台的游标上读取的数据为:(56-4)cm ,近程光光程为210mm ,远程光光程为9241mm 。
则光程差(9.2412*0.520.21)10.071m m λ=+-=,在数字频率计上的显示读数为14631.44KHzΩ=,求得光速为882210.07114.6314410/ 2.9510/c m s m s λ=Ω=⨯⨯⨯=⨯,误差为1.7%。
四、结论和建议由于2号仪器未能观察到二级条纹干涉情况,未能对二级条纹进行观察和分析。
在观激光横纵模间距时,激光器的倾角和频率对现象影响很大。
在调节远程光和近程光时,发现光斑在反射镜中心与否与结果有很大的关联,可能是其影响近程光和远程光能否平行叠加。
通过本实验学习调节光路,了解声光效应产生的机理及特点,以及光拍波频的形成条件,并利用该原理用双光束相位比较法测量光速。
五、参考文献[1] <光学教程> 姚启钧原著,华东师大光学教材编写组改编 高等教育出版社 [2] 近代物理实验 熊俊 北京师范大学出版社。