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1、大学物理实验报告姓名 LC 实验班号 F-1 实验号 F-117实验三十 超声光栅测声速实验实验目的：1：了解超声光兰产生的原理。2：了解生波如何对光信号进行调解3:：通过对液体（非电解质）中声速的测定 ，加深对其概念理解。 实验原理及仪器介绍： 1、画出实验装置图，并写出各部分各称。1-单色光源；2- 分光计狭缝；3- 分光计平行管；4- 分光计载物台；5- 接线柱；6-液体槽及超声片；7-分光计望远镜；8,9-测微目镜2、简述超声光栅形成的原理。光波在传播时被超声波衍射的现象，称为超生致光效应亦称声光效应） 。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
2、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，在距离等于波长的两点，液体的密度相同，折射率也相等，单色平行光沿着垂直于超声波传播方向上通过上述液体时，因折射率的周期变化使光波的波阵面产生了相应的位相差，经透镜聚焦出现衍射条纹。这种现象与平行光通过透射光栅的情形相似。因为超声波的波长很短，只要盛装液体的液体槽的宽度能够维持平面波，槽中的液体就相当于一个衍射光栅。3、推导超导波在液体中的传播速度公式。Asinkk Asink Lk/f vAf/*lK 为衍射次级；k 为 0 级与 k 级间夹角数据表格：用逐差法计算各色广衍射条纹平均间距及标准差：单位：（mm）教师签字：月 日衍射条纹平均间距 声速 平均声速黄绿蓝
