超声光栅测液体中的声速-实验报告

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实验八 超声光栅测液体中的声速

实验八 超声光栅测液体中的声速
光路图如图2
图2
实际上由于角很小,可以认为:
(2)
其中为衍射零级光谱线至第k级光谱线的距离,f为L2透镜的焦距,所以超声波的波长
(3)
超声波在液体中的传播速度:
【实验目的】
1. 了解声光效应的原理;
2. 掌握利用声光效应测定液体中声速的方法。
【学史背景】
1922年布里渊(L·Brillouin)曾预言,当高频声波在液体在传播时,如果有可见光通过该液体,可见光将产生衍射效应。这一预言在10年后被验证,这一现象被称作声光效应。1935年,拉曼(Raman)和奈斯(Nath)对这一效应进行研究发现,在一定条件下,声光效应的衍射光强分布类似于普通的光栅,所以也称为液体中的超声光栅。
3.液槽内充好液体后,连接好液槽上的压电陶瓷片与高频功率信号源上的连线,将液槽放置到分光计的载物台上,且使光路与液槽内超声波传播方向垂直。
4.调节高频功率信号源的频率(数字显示)和液槽的方位,直到视场中出现稳定而且清晰的左右至少各二级以上对称的衍射光谱,再细调频率,使衍射的谱线出现间距最大,且最清晰的状态,记录此时的信号源频率。
图1 为在t和t+T/2(T为超声振动周期)两时刻振幅y、液体疏密分布和折射率n的变化分析。由图1可见,超声光栅的性质是,在某一时刻t,相邻两个密集区域的距离为,为液体中传播的行波的波长,而在半个周期以后,t+T/2。所有这样区域的位置整个漂移了一个距离/2,而在其它时刻,波的现象则完全消失,液体的密度处于均匀状态。超声场形成的层次结构消失,在视觉上是观察不到的,当光
图3(a) 图3(b)
1-复合目镜; 2-固定的毫米刻度玻片;
3-可动的叉丝玻片; 4-传动螺旋;

超声光栅衍射实验报告

超声光栅衍射实验报告

超声光栅衍射实验报告一、实验目的1、了解超声光栅产生的原理。

2、通过对超声光栅衍射条纹的观测与测量,加深对光栅衍射理论的理解。

3、掌握利用超声光栅测量液体中声速的方法。

二、实验原理当超声波在液体中传播时,液体分子受到周期性的压力,其疏密分布会发生变化,从而形成超声光栅。

这种光栅类似于光学光栅,具有周期性的折射率分布。

根据光栅衍射方程:d·sinθ =k·λ (其中 d 为光栅常数,θ 为衍射角,k 为衍射级数,λ 为光波波长)。

在超声光栅中,光栅常数等于超声波的波长。

由于液体中的声速 v 与超声波的频率 f 和波长λ 有关系:v =f·λ ,因此通过测量衍射条纹的间距和相关参数,就可以计算出液体中的声速。

三、实验仪器超声光栅实验仪、分光计、汞灯、测微目镜等。

四、实验步骤1、调节分光计使望远镜聚焦于无穷远,平行光管发出平行光。

调整望远镜和载物台的水平,使望远镜光轴垂直于分光计中心轴。

2、连接超声光栅实验仪将超声池置于分光计载物台上。

连接好超声信号源和超声池的线路。

3、观察超声光栅衍射条纹打开汞灯,让光线垂直入射超声池。

通过望远镜观察衍射条纹,调节目镜,使条纹清晰可见。

4、测量衍射条纹间距转动望远镜,测量各级衍射条纹的位置。

利用测微目镜读取条纹间距。

5、改变超声波频率,重复测量调整超声信号源的频率,再次测量衍射条纹间距。

五、实验数据及处理1、实验数据记录超声波频率 f1 =______ Hz对应衍射条纹间距Δx1 =______ mm超声波频率 f2 =______ Hz对应衍射条纹间距Δx2 =______ mm2、数据处理根据光栅衍射方程,计算出超声波的波长λ1 和λ2 。

利用声速公式 v =f·λ ,计算出液体中的声速 v1 和 v2 。

求声速的平均值 v =(v1 + v2) / 2 。

3、误差分析分析测量衍射条纹间距时可能产生的误差,如读数误差、仪器精度等。

超声光栅测液体中的声速 实验报告

超声光栅测液体中的声速 实验报告

超声光栅测液体中的声速实验报告实验目的:1. 学习超声光栅技术的基本原理及其在液体声速的测量中的应用。

3. 了解液体中的声速与温度、密度等因素的关系,学习并掌握利用实验数据计算声速的方法。

实验原理:超声光栅是一种通过测量超声波在介质中的传播时间或传播距离来测量介质参数的技术。

当在液体中发射一束超声波时,该波在介质中传播时会产生驻波,当驻波的节点与反节点分别扫过探测器时,探测器会检测到相位反转,以此来计算声速。

声速与温度、密度、压力等参数有关,它们之间的关系可以用以下公式描述:v = (γP/ρ)1/2其中,v为声速,γ为气体或液体的绝热指数,P为压力,ρ为密度。

实验器材:超声光栅、选用不同液体、温度计、容量瓶、注射器、天平。

实验步骤:1. 将超声光栅放置在容量瓶中,加入不同液体使光栅完全浸没在液体中,待液体静止。

2. 使用注射器将温度适宜的漏斗液体缓缓注入容量瓶中,待液面平静。

3. 记录实验时液体的温度,并使用超声光栅测量液体中的声速,记录数据。

4. 重复步骤2和3直至所有选用的液体测量完成。

5. 计算数据,分析声速与液体密度及温度的关系。

实验数据:液体测量重量/克体积/mL 温度/℃ 声速/米每秒水 500 500 22.5 149475%酒精 475 500 22.8 1089甘油 800 500 24.2 1769实验结果:由数据可知,在相同温度下,不同液体的声速是不同的,其中甘油的声速最高,水的声速最低,75%酒精的声速居中。

这是由于不同液体的密度不同,其声速也有所不同。

在相同液体中,当温度升高时,声速会随之升高,这是由于液体分子间距离增大而导致声波在液体中传播的速度变快。

同时,由于液体中的热能与分子活动增大,其响应速度也会加快。

实验分析:通过实验可知,在不同液体中测量声速时,温度和液体密度都会影响声速的结果。

为了获得更为准确的实验结果,我们需要控制好实验条件,尽量消除掉实验误差。

例如,在进行实验过程中可以使用恒温加热器来控制温度稳定,避免因温度变化导致实验误差,同时在将液体添加到容器中时,要注意均匀平稳地加入,且不要在加液体的过程中摇晃容器,以避免产生液面波动而导致测量不准确。

利用光栅测量液体中的声速

利用光栅测量液体中的声速

超声光栅测液体声速【实验目的】1.理解超声光栅形成的原因,了解声光作用的原理。

2.调整光路,用超声光栅声速仪测量声波在液体中的传播速度。

【实验原理】一、超声光栅及其成像特点任何能对入射光相位、振幅给与周期性空间调制的装置,都可称为光栅。

载有超声波的液体(本实验是液体槽)具有上述作用,所以称为超声光栅,其光栅常数等于超声波波长。

当压电晶体被信号发生器激励产生超声波时,适当调节压电晶体与反射板之间的平行度,使槽内形成驻波。

这时如果用具有一定扩散角度的线光源垂直于声波方向照射透明液槽,在液槽的另一侧成像装置上可以观察到光线被超声驻波调制而产生的明暗相间的条纹,这是超声波驻波的自身放大像,即超声光栅的自身影像,其条纹间距对应于超声波的半波长。

二、测量基本原理当我们用点光源(球面波)照射超声光栅时,类似投影幻灯形式可看到被放大的超声光栅自身像,即超声驻波像。

由于超声波频率可由频率计测得,其波长可由驻波像的间隔测得,根据关系式v=L/Y(1)可得到超声波在该介质中的传播速度值,这种利用超声光栅测声速的方法,通常称为振幅栅法。

测定波长的方法及特点1. 振幅栅法(超声光栅驻波像法)在声波传播方向上利用测微装置测量液槽的移动,此时显示器上驻波的放大像也随着移动,利用显示屏上的十字标记,记录移过标记的条纹数。

如果液槽移动距离为L(利用数显卡尺测定),已过标记的条纹数为N,则待测液体的声波波长为(2)由公式(1)和(2)得到最后测量公式(3)2.干涉法、相位法(见空气声速测定实验介绍)【实验装置】1.载有超声波的透明液槽,透明液槽内装有产生超声振动的压电晶体。

2.稳频超声波信号源:1.710MHz。

3.微小平行移动距离的测微装置。

4.前置狭缝及光源。

5.观察超声驻波像的成像装置:CCD摄像镜头和显示器等。

A:超声波信号源 F:图像显示器 E:CCD摄像镜头 G:微小平移测微装置H:压电传感器 I:透明液体 J:前置狭缝及光源图2 实验装置图【实验步骤】1.把液槽放在测微测量装置上,装满待测透明液体,使超声波传播方向与测微装置移动方向一致。

超声光栅测声速实验(全)

超声光栅测声速实验(全)

超声光栅测声速实验(全)超声光栅测声速一、实验目的1. 了解超声光栅的产生原理。

2. 了解声波如何对光信号进行调制。

3. 通过对液体中声速的测定,加深对声学光学中物理概念的理解。

二、实验原理光波在介质中被超声光栅衍射的现象,被称为超声致光衍射。

超声波作为一种纵波在液体中传播时,超声波的声压使液体分子产生周期性的变化,促使液体折射率也作出相应的变化,形成疏密波。

当产生驻波时,波节处变为密集区,其作用使液体折射率减小,压缩作用使液体折射率增大。

形成类似于光栅的作用。

当满足拉曼-奈斯衍射条件:22/1l A πλ<<时这种衍射相似于平行光栅衍射,可得如下光栅方程:k ASin k φλ=在调好的分光计上,且当k φ很小时,有:/k k Sin l f φ=其中,k l 为衍射零级谱至k 级的距离;f 为透镜焦距。

所以超声波波长:k kk k f A Sin l λλφ== 超声波在液体中的传播速度:k f v A l λγυ==?其中υ是振荡器的共振频率,k l ?为同一色光衍射条纹间距。

三、实验步骤1.分光计的调整,用自准法使望远镜聚焦于无穷远,目镜调节使看清分划板刻线,实验过程中无需调节。

2.采用低压汞灯作光源。

3.将待测液体注入,液面高度以刻线为准。

4.将此液体槽置于载物台上,放置时使超声池表面两侧基本垂直于望眼镜和平行光管的光轴。

5.连接号电路,开启超声信号电源,观察衍射条纹,微调信号的频率,使条纹级次明显增多和清晰。

6.观察到3~4级以上的衍射条纹使,取下阿贝目镜,换上测微目镜,分别测出不同颜色条纹的间距。

7.计算公式为:c k f v l λγ=四、数据处理1、纯净水Y =1.38502.1320 2.91503.68104.4150L =1.48502.1950 2.91503.64504.3450B =1.71802.2950 2.91503.47004.0950黄光间距均值绿光间距均值蓝光间距均值1.0e-003 *0.7632 0.7183 0.5920黄光标准差绿光标准差蓝光标准差1.2032 0.9376 0黄光声速绿光声速蓝光声速1.0e+003 *1.5051 1.5108 1.4629相对误差0.0150 0.0188 -0.01352、酒精Y =1.15102.11603.0090 3.97104.9210L =1.27002.18103.0090 3.89104.8310B =1.67502.29903.0090 3.67504.4550黄光间距均值绿光间距均值蓝光间距均值1.0e-003 *0.9375 0.8785 0.6927黄光标准差绿光标准差蓝光标准差1.4856 1.0974 0黄光声速绿光声速蓝光声速1.0e+003 *1.2273 1.2375 1.2525相对误差0.0508 0.0595 0.0723五、实验心得这次实验又一次使我看到了光的波动性在精确测定微小值时的准确性,这次利用的是光栅衍射的特性,又一次让我感受到了光学原理的重要应用。

超声光栏实验实验报告

超声光栏实验实验报告

一、实验目的1. 了解超声光栅的产生原理及其应用。

2. 掌握声波对光信号调制的机制。

3. 通过测量液体中的声速,加深对声学和光学物理概念的理解。

二、实验原理超声光栅是一种利用声波在介质中传播时产生的衍射现象,对光信号进行调制的装置。

当超声波作为一种纵波在液体中传播时,声压会使液体分子产生周期性变化,进而引起液体折射率的周期性变化,形成疏密波。

此时,若平行单色光沿垂直于超声波方向通过疏密相间的液体,就会被衍射,类似于光栅,故称为超声光栅。

实验中,超声波传播时,若前进波被一个平面反射,会反向传播。

在一定条件下,前进波与反射波可以形成驻波。

由于驻波的小振幅可以达到单一行波的两倍,加剧了波源和反射面之间的疏密程度。

在某时刻,驻波的任一波节两边的质点都涌向这一点,使该节点附近形成密集区,而相邻波节处为质点稀疏处;半个周期后,这个节点附近的质点向两边散开形成稀疏区,而相邻波节处又形成密集区。

这一过程不断重复,形成一系列密集和稀疏的区域。

三、实验器材1. 超声光栅实验装置2. 液体介质(如水、油等)3. 光源(如激光器)4. 光电探测器5. 计时器6. 数据处理软件四、实验步骤1. 将超声光栅实验装置安装好,调整光源和光电探测器的位置,使其能够接收反射光。

2. 将液体介质倒入实验装置中,确保液体充满整个装置。

3. 打开超声波发生器,调整频率和功率,使超声波在液体中传播。

4. 测量光电探测器接收到的反射光强度,记录数据。

5. 改变超声波频率和功率,重复步骤3和4,记录不同条件下的数据。

6. 利用数据处理软件对实验数据进行处理,分析声波对光信号的调制机制。

五、实验结果与分析1. 实验结果显示,随着超声波频率和功率的增加,光电探测器接收到的反射光强度也随之增加。

这说明超声波对光信号的调制作用随着声波强度的增大而增强。

2. 通过对实验数据的分析,可以得出以下结论:- 超声波在液体中传播时,会对光信号进行调制,形成一系列密集和稀疏的区域。

超声光栅测声速实验报告

超声光栅测声速实验报告

西安理工大学实验报告课程名称: 普通物理实验 专业班号: 应物091 组别: 2姓名: 赵汝双 学号:3090831033 实验名称:超声光栅测液体中的声速 实验目的1. 了解超声光栅产生的原理。

2. 了解声波如何对光信号进行调制3. 通过对液体(非电解质溶液)中的声速的测定,加深对其中声学和光学物理概念的理解。

实验原理 1. 超声光栅光波在介质中传播时被超声衍射的现象,称为超声致光衍射(亦称声光效应)。

超声波作为一种纵波在液体中传播时,超声波的声压使液体分子产生周期性变化,促使液体的折射率也相应的作周期性变化,形成疏密波。

此时如有平行单色光沿垂直超声波方向通过这疏密相间的液体时,就会被衍射,这一作用,类似于光栅,所以叫超声光栅。

超声波传播时,如前进波被一个平面反射,会反向传播。

在一定条件下前进波与反射波可以形成驻波。

由于驻波小振幅可以达到单一行波的两倍,加剧了波源和和反射面之间的的疏密程度,某时刻,驻波的任一波节两边的质点都涌向这一点,使该节点附近形成密集区,而相邻波节处为质点稀疏处;半个周期后,这个节点附近的质点向两边散开形成稀疏区,而相邻波节处变为密集区。

在这些驻波中,稀疏区使液体的折射率减小,而压缩作用使液体折射率增加,在距离等于波长A的两点,液体的密度相同,折射率也相等,如图(1)所示。

实验日期:2011年4月7日 交报告日期:2011年4月14日报告退发: (订正、重做)教师审批签字:图(1)2.超声光栅册液体中的声速如图2(a)所示,在透明介质中,有一束超声波沿方向传播,另一束平行光垂直于超声波传播方向(方向)入射到介质中,当光波从声束区中出射时,就会产生衍射现象。

图2实际上由于声波是弹性纵波,它的存在会使介质(如纯水)密度在时间和空间上发生周期性变化如图2(a),即02(,)sin()s z t Z Aπρρρω=+∆-(1-1) 式中:z 是沿声波传播方向的空间坐标,ρ是t 时刻z 处的介质密度,0ρ为没有超声波存在时的介质密度,s ω叫是超声波的角频率,A 是超声波波长,ρ∆是密度变化的幅度。

超声光栅测量声速实验报告

超声光栅测量声速实验报告

超声光栅测量声速实验报告一、实验目的1、了解超声光栅产生的原理。

2、学会使用超声光栅测量液体中的声速。

3、掌握分光计的使用方法。

二、实验原理当超声波在液体中传播时,液体的疏密分布会发生周期性变化,从而形成超声光栅。

类似于光学中的光栅,超声光栅可以使入射光发生衍射。

根据光栅衍射方程,衍射条纹的位置与光栅常数、入射光波长以及衍射级数有关。

在超声光栅实验中,光栅常数等于超声波的波长。

超声波在液体中的传播速度 v 与超声波的频率 f 和波长λ 之间的关系为 v =fλ。

通过测量衍射条纹的间距和分光计的角度,可计算出超声波的波长,进而求得声速。

三、实验仪器分光计、超声光栅实验仪、钠光灯、测微目镜等。

四、实验步骤1、仪器调节(1)将分光计调节至水平状态,使望远镜、平行光管的光轴与中心转轴垂直。

(2)调节望远镜,使其能够清晰地看到叉丝和反射回来的十字像。

2、超声光栅的产生(1)在超声光栅实验仪的液槽中注入适量的待测液体(如水)。

(2)打开超声光栅电源,调节频率,使液体中产生稳定的超声光栅。

3、观察衍射条纹(1)将钠光灯作为光源,通过平行光管照射液槽中的超声光栅。

(2)在望远镜中观察衍射条纹,并调节测微目镜,使条纹清晰可见。

4、测量衍射条纹间距(1)转动望远镜,测量各级衍射条纹与中央条纹的间距。

(2)为减小误差,对同一级条纹进行多次测量,并取平均值。

5、测量衍射角(1)根据分光计的读数系统,读取各级衍射条纹对应的角度。

(2)同样进行多次测量,求平均值。

6、数据处理与计算(1)根据测量得到的条纹间距和衍射角,利用光栅衍射方程计算超声波的波长。

(2)已知超声波的频率,计算出声速。

五、实验数据及处理以下是实验中测量得到的数据:|衍射级数|条纹间距(mm)|衍射角(度)||||||1|_____|_____||2|_____|_____||3|_____|_____|根据光栅衍射方程dsinθ =kλ(其中 d 为光栅常数,θ 为衍射角,k 为衍射级数,λ 为波长),可得波长λ =dsinθ / k 。

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实验设计说明书题目:利用超声光栅测液体中的声速
院部:理工科基础教学部
专业班级:物理学(创新实验班)1班
学生姓名:某某某
学号: 41106XXX 实验日期: 2013年5月21日
超声光栅测液体中的声速
人耳能听到的声波,其频率在16Hz 到20kHz 范围内。

超过20Hz 的机械波称为超声波。

光通过受超声波扰动的介质时会发生衍射现象,这种现象称为声光效应。

利用声光效应测量超声波在液体中传播速度是声光学领域具有代表性的实验。

一、实验目的
(1)学习声光学实验的设计思想及其基本的观测方法。

(2)测定超声波在液体中的传播速度。

(3)了解超声波的产生方法。

二、 仪器用具
分光计,超声光栅盒,高频振荡器,数字频率计,纳米灯。

三、 实验原理
将某些材料(如石英、铌酸锂或锆钛酸铅陶瓷等)的晶体沿一定方向切割成晶片,在其表面上加以交流电压,在交变电场作用下,晶片会产生与外加电压频率相同的机械振动,这种特性称为晶体的反压电效应。

把具有反压电效应的晶片置于液体介质中,当晶片上加的交变电压频率等于晶片的固有频率时,晶片的振动会向周围介质传播出去,就得到了最强的超声波。

正文:
光声效应的发现无疑是物理学两大分支的又一次融合,利用超声光栅测量液体中的声速就是这一物理现象的应用。

此次实验的仪器包括超声光栅池、超声仪、分光计、测微目镜以及光源。

由于声波是纵波,所以当超声波在液体(本实验用的是水)传播时,声波的振动会引起液体密度空间分布的周期性变化(如右图),进而导致液体的折射率亦呈周期性分布(如右图)。

如果在某一时间t 0,液体密度的空间函数为:
()0s 02sin x t x π
ρρρωλ⎛⎫
=+∆-
⋅ ⎪⎝

① 其中,0ρ是液体的静态密度,ρ∆是密度的变化幅度,s ω是超声波的角频率,λ是超声波长,x 是超声波的传播方向,也是密度变化的空间方向;此时,折射率
的空间函数为:()0s 02sin n x n n t x πωλ⎛
⎫=+∆-
⋅ ⎪⎝
⎭ ②,其中0n 为液体的静态折射率
(或称之为平均折射率),n ∆为折射率的变化幅度(这个结论是以“同种物质的折射率与其密度成正比”为前提的)。

试验装置原理图如下图所示
实际实验装置图
方向为箭头所示方向矩形A 就是超声光栅槽,超声波传播方向垂直于光的传播方向,当超声源B 发出的超声波传播到A 面,被反射回来,与入射波相干,形成驻波其密度空间结构满足①式,其折射率满足②式(将t 0换成t ,t 为变量),又由于光速远远大于声速,故当光穿过超声光栅时,可认为折射率不随时间变化,
即 ()02sin n x n n x πλ⎛⎫
=+∆⋅ ⎪⎝⎭
呈周期性变化,则可看做一个平面光栅,且其光栅常数为λ,因为其空间结构的
分布周期为λ。

有光栅方程可知:0
sin j
λϕλ
=,()j Z ∈其中0λ为光在真空中的波长。

另一方面,当光想通过光栅形成的衍射条纹落在测微目镜的焦平面上,其衍射角还可以表示为:tan sin x
f
ϕϕ≈=
,其中f 为测微目镜的焦距,所以就有 0
j x f
λλ
=
,于是
00s s s x
ff f v λλλ==,式子中的s v 就是要测的声速,其中s f 为超声波的频率,其值可以由超声仪读出,这样,就测出了声速,其表达式为0s
s ff v x
λ=

四、 实验内容及步骤
(1)调节分光计到正常测量状态。

(2)将线路连接好,在超声光栅盒中加入适当的水,将超声光栅盒放在分光计的载物台上,使超声波的传播方向与入射波垂直。

(3)确定高频电压的频率。

适当调节高频电压的频率,微微调节压电换能器与反射器之间的距离,以便观察最佳的衍射条纹。

实验过程,第一步,对分光计进行准直调节;第二步,在超声光栅池中倒入清水;第三步,打开光源,在测微目镜中能够看到一条白色竖直亮条纹,微调测微目镜的距离,使条纹变得清晰;第四步,打开超声源开关,并调节超声波频率,使视野中出现尽可能多的衍射条纹(如图所示);
第五步,转动测微目镜上的螺旋测微器旋钮,记录每条条纹的相对位置,并求其条纹间距x (用逐差法);利用公式③,求出声速。

此次实验所用超声波频率9.72s f =MHz ,测微目镜焦距170f mm =,光在真空中的波长0=598nm λ,测得数据如下表所示:
用逐差法求条纹间距,7.910 5.9387.250 5.275 6.591 4.610
33
x -+-+-=
0.659x mm ⇒=
所以,求得声速为:05981709.721499.4/0.659s s ff nm mm MHz
v m s
x mm λ⨯⨯===
由于实验只有一组数据测量,故无不确定度。

所以,测量结果: 1499.4/v m s =
注意事项:
⑴、 实验所用超声仪易发热,为了不使仪器过热,应该尽快记录数据,然后切断电源。

⑵、 实验结束,超声池中的水应尽快清理,不应长时间浸泡在液体槽内。

⑶、 超声仪的频率易受外界变化的影响,只要外界变化使其导线电容分布变化,就会对输出频率产生影响,因此应尽量避免震动以及触碰导线。

⑷、 共振频率一般在10MHz 左右,实验中应尽量避免超声仪的频率高于11MHz ,一面电路过热。

思考
⑴、 由公式①要得到公式②,必须首先知道一个前提条件,就是,同种物质的折射率与其密度成正比,如果不是,则不能推出②,理由是,如果折射率和密度无关或成其他关系,则液体的密度呈周期性分布时,其折射率可能不变或成其他关系,只是周期性仍然存在。

⑵、 在⑴的前提之下,载有超声波的液体为什么与熟悉的平面光栅有同样的效果?这是因为,当折射率成周期性分布时,平行光垂直与超声波传播方向通过液体时,不同位置光的光程不一样,就相当于光线通过了折射率相同而宽度呈周期性变化的透明玻璃,故会发生衍射。

⑶、 任意频率的超声波在此实验中都可以形成驻波,,而在于压电换能器达到共振是衍射条纹才会明显增多而且明亮,这是因为,如果频率与共振频率相差较大时,虽然已经形成光栅,但是还可能不够明显,对光的衍射较微弱,现象不明显,所以只有在达到共振时才有明显的衍射条纹。

⑷、 由于实验中所用的光是白光,经过衍射会发生色散现象,这对测量条纹间距造成了一定的困难,若用单色钠光源,则实验效果更佳;本实验中,由于光的色散,会出现彩色条纹带,为了与规定相符,记录数据时,记录黄色光所产生的条纹的位置,作为条纹位置,上面图片中呈现绿色是因为照相机的原因。

⑸、 由于实验中超声仪的频率很不稳定,很难抓住条纹数目最多的时刻,
这对实验造成了一定困难。

实验总结
本实验所用的原理非常新意,而且非常简单,实验操作也很容易。

在实验时,为使效果达到最好,必须调节频率,以能观察到最多的条纹,衍射的条纹最亮。

实验结果的误差很大,只能说符合理论,其参考的作用。

超声光栅技术的发展也很迅速,现在已广泛应用在无损检查、探伤、测距、测量物质浓度等。

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