實驗29超聲光柵

1、實驗-19 超 聲 光 柵,制作：林偉華,一.聲光效應(yīng)介紹二.實驗儀器三.實驗原理四.實驗內(nèi)容五.注意事項,一.聲光效應(yīng)介紹,當超聲波在介質(zhì)中傳播時,超聲波使介質(zhì)產(chǎn)生周期性變化的彈性應(yīng)力或應(yīng)變,導(dǎo)致介質(zhì)密度的空間分布出現(xiàn)疏密相間的周期性變化，從而導(dǎo)致介質(zhì)的折射率相應(yīng)變化。光束通過這種介質(zhì),就好像通過光柵一樣,會產(chǎn)生衍射現(xiàn)象。這種現(xiàn)象稱為超聲致光衍射（亦稱聲光效應(yīng)）。這種載有超聲的透明介質(zhì)稱為超聲光柵。,聲光衍射可分為兩類：

2、1.當L>Λ2/(2πλ0)時,聲光介質(zhì)相當于一個體光柵，產(chǎn)生布拉格(Bragg)衍射，其衍射光強只集中在滿足布拉格公式（sinφB=mλ0/(2Λ) ，m=0,±1, ±2 ... ）的一級衍射方向，且±1 級不同時存在。,,,二.實驗儀器,超聲池,壓電陶瓷晶片,測微目鏡,實現(xiàn)布拉格衍射需要高頻（幾十兆赫茲）超聲源，實驗條件較為復(fù)雜，故本實驗采用拉曼-奈斯衍射裝置,,三.實驗原理,由于液體的折射

3、率在空間有周期分布，當光束沿垂直于聲波方向通過液體后，光波波陣面上不同部位經(jīng)歷了不同的光程，波陣面上各點的位相：,通過液體壓縮區(qū)的光波波陣面將落后于通過稀疏區(qū)的波陣面。原來的平面波陣面變得折皺了，其折皺情況有n(z)決定?？梢娸d有超聲波的液體可以看成一個位相光柵，光柵常數(shù)等于超聲波波長。,,四.實驗內(nèi)容,1.調(diào)整分光計到使用狀態(tài)(參看分光計調(diào)節(jié)); 2.將超聲池用酒精清洗干凈并吹干后，把待測液體 倒入破璃液槽中，液面高度以超出壓電陶瓷

4、晶片上邊緣lcm為好; 3.置超聲池于分光計載物臺上,使望遠鏡與平行光管共軸；利用自準直法，使超聲池通光表面垂直于望遠鏡和平行光管光軸;,4.取下望遠鏡目鏡，換上測微目鏡(連同換接套筒)。調(diào)焦目鏡看清分劃板十字到線，調(diào)焦望遠鏡使平行光管的狹縫像清晰；5.開啟超聲光柵儀電源,調(diào)節(jié)頻率調(diào)節(jié)旋鈕，使系統(tǒng)達到共振。此時，衍射光譜級次會顯著增多而且明亮；6.衍射條紋間距的測量。讀出共振時頻率計的讀數(shù)；在同一頻率下，對綠光(546.1nm)、