超生光栅实验报告超生光栅实验报告精选八篇

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1、 超生光栅实验报告超生光栅实验报告精选八篇 大学物理实验报告篇二 ：超声光栅测液体中的声速 实验报告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： 20xx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

2、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

3、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t0，液体密度的空间函数为：?x?0?sin?st0?2?x? ?其中，?0是液体的静态密度，?是密度的变化幅度，?s是超声波的角频率，?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 余下全文篇三 ：实验27 超声光栅衍射 实验报告实验27 超声光栅衍射 实验报告【实验目的】1.掌握超声光栅原理2.学会利用超声光栅测量液体中的声速【实验仪器】超声源，玻璃皿，激光器，光具座，会聚透

4、镜，超声探头支架，金属白屏。【原理概述】1.超声光栅具有弹性纵向的平面超声波，在液体介质中传播时，其声压时液体分子产生疏密交叠的变化，促使液体的折射率也相应的作周期性变化。这种疏密波也是折射率梯度传播的一种模式，形成的层次结构就是超声波的图像。光从垂直方向透射过超声场后，会产生折射和衍射。这一作用，类似光栅，所以叫做超声光栅。超声光栅原理图2.超声波的速度与介质的性质超声波在介质中传播的性质，用声速和衰减度系数两个基本量来表述。超声波速度不仅与声压(p)、密度(?)、折射率(n)有关，而且还受到其他物理性质的影响，因此声速与许多重要的物理参数有关。在正弦变化的声场中，超声波运动的速度，声压以及

5、介质的密度和折射率的变化规律，都是类似的，都可以用波动方程表示。描述超声场中折射率周期性变化的表达式为：n(y,t)?n0?ncos(?t?ky) (1)其中?为超声波的圆频率，k为波矢量。3、超声的驻波和行波正弦超声平面波由垂直于玻璃皿底面的方向射于液体中，则声场中的压力波会被底面反射，形成与入射波同频率的一列反射波，这两列波的声压可分别表示为：?Pi?PiA?ei(?t?ky)? (2)i(?t?ky)?Pr?PrA?e两列同频率的波相向传播时，依叠加原理，合成声场的声压为P?Pi?Pr，即 P?2Picoskyei?t?(PiA?PrA)ei(?t?ky) (3)由上式可见，合成声场由两

6、部分组成，第一项代表驻波场，第二项表示在y方向传播的平面波，其振幅为原先两列波振幅之差。若实验中弹性的平面波得到完全反射，则式(3)右边第 余下全文篇四 ：用超声光栅测定液体中的声速实验报告西 安 交 通 大 学 实 验 报 告共 4 页课 程_综合物理实验_ 实验日期 20xx年3月30日 专业班号 材物01姓 名 薛翔 学号 10096018实验名称 用超声光栅测定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

7、。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。超声波在液体介质中以纵波的形式传播，其声压使液体分子呈现疏密相同的周

8、期性分布，形成所谓疏密波， 如图1a)所示。由于折射率与密度有关，因此液体的折射率也呈周性变化。若用N0表示介质的平均折射率，t时刻折射率的空间分布为N?y,t?N0?Ncos?st?Ksy?式中N是折射率的变化幅度；s是超声波的波角频率；Ks是超声波的波数，它与超声波波长s的关系为Ks=2/s。图1b是某一时刻折射率的分布，这种分布状态将随时以超声波的速度vs向前推进。如果在超声波前进的方向上垂直放置一表面光滑的金属反射器，那么，到达反射器表面的超声波将被反射而沿反向传播。适当调节反射器与波源之间的距离则可获得一共振驻波（纵驻波）。设前进波与反射波分别沿y轴正方向传播，它们的表达式为 余下全

9、文篇五 ：光栅衍射实验报告4.10光栅的衍射【实验目的】(1)进一步熟悉分光计的调整与使用;(2)学习利用衍射光栅测定光波波长及光栅常数的原理和方法;(3)加深理解光栅衍射公式及其成立条件。【实验原理】衍射光栅简称光栅，是利用多缝衍射原理使光发生色散的一种光学元件。它实际上是一组数目极多、平行等距、紧密排列的等宽狭缝，通常分为透射光栅和平面反射光栅。透射光栅是用金刚石刻刀在平面玻璃上刻许多平行线制成的，被刻划的线是光栅中不透光的间隙。而平面反射光栅则是在磨光的硬质合金上刻许多平行线。实验室中通常使用的光栅是由上述原刻光栅复制而成的，一般每毫米约250600条线。由于光栅衍射条纹狭窄细锐，分辨本

10、领比棱镜高，所以常用光栅作摄谱仪、单色仪等光学仪器的分光元件，用来测定谱线波长、研究光谱的结构和强度等。另外，光栅还应用于光学计量、光通信及信息处理。1测定光栅常数和光波波长光栅上的刻痕起着不透光的作用，当一束单色光垂直照射在光栅上时，各狭缝的光线因衍射而向各方向传播，经透镜会聚相互产生干涉，并在透镜的焦平面上形成一系列明暗条纹。如图1所示，设光栅常数d=AB的光栅G，有一束平行光与光栅的法线成i角的方向，入射到光栅上产生衍射。从B点作BC垂直于入射光CA，再作BD垂直于衍射光AD，AD与光栅法线所成的夹角为?。如果在这方向上由于光振动的加强而在F处产生了一个明条纹，其光程差CA+AD必等于波

11、长的整数倍，即：d?sin?sini?m? （1）在光栅法线两侧时，（1）式括号内取负号。如果入射光垂直入射到光栅上，即i=0，则（1）式变成： 图1 光栅的衍射 式中，?为入射光的波长。当入射光和衍射光都在光栅法线同侧时，（1）式括号内取正号，dsin?m?m? （2） 这里，m=0，1，2，3，m为衍射级次，?m第m级谱线的衍射角。 余下全文篇六 ：光栅衍射实验报告篇七 ：光栅衍射实验报告光栅衍射实验报告字体大小：大 | 中 | 小 2007-11-05 17:31 - 阅读：4857 - 评论：6南昌大学实验报告- -实验日期：20071019学号：+ 姓名：+ 班级：+实验名称：光栅衍

12、射实验目的：1.进一步掌握调节和使用分光计的方法。2.加深对分光计原理的理解。3.用透射光栅测定光栅常数。实验仪器：分光镜，平面透射光栅，低压汞灯（连镇流器）实验原理:光栅是由一组数目很多的相互平行、等宽、等间距的狭缝(或刻痕)构成的,是单缝的组合体,其示意图如图1所示。原制光栅是用金刚石刻刀在精制的平面光学玻璃上平行刻划而成。光栅上的刻痕起着不透光的作用,两刻痕之间相当于透光狭缝。原制光栅价格昂贵,常用的是复制光栅和全息光栅。图1中的 为刻痕的宽度, 为狭缝间宽度, 为相邻两狭缝上相应两点之间的距离,称为光栅常数。它是光栅基本常数之一。光栅常数 的倒数 为光栅密度,即光栅的单位长度上的条纹数

13、,如某光栅密度为1000条/毫米,即每毫米上刻有1000条刻痕。图1光栅片示意图 图2光线斜入射时衍射光路图3光栅衍射光谱示意图 图4载物台当一束平行单色光垂直照射到光栅平面时，根据夫琅和费衍射理论，在各狭缝处将发生衍射，所有衍射之间又发生干涉，而这种干涉条纹是定域在无穷远处，为此在光栅后要加一个会聚透镜，在用分光计观察光栅衍射条纹时，望远镜的物镜起着会聚透镜的作用,相邻两缝对应的光程差为（1）出现明纹时需满足条件（2）（2）式称为光栅方程，其中： 为单色光波长；k为明纹级数。由（2）式光栅方程，若波长已知，并能测出波长谱线对应的衍射角 ，则可以求出光栅常数d 。 余下全文篇八 ：全息光栅的制

14、作(B5纸张_非常完整版_BJTU物理设计性实验报告)北 京 交 通 大 学 大学物理实验设计性实验实验题目 全息光栅的制作学院班级学号姓名全息光栅的制作一 实验任务设计制作全息光栅并测出其光栅常数（要求所制作的光栅不少于100条/毫米）二 实验要求1. 设计三种以上制作全息光栅的方法并进行比较（应包括马赫-曾德干涉法）；2. 设计制作全息光栅的完整步骤（包括拍摄和冲洗中的参数及注意事项），拍摄出全息光栅；3. 给出所制作的全息光栅的光栅常数值，计算不确定度、进行误差分析并做实验小结。三 实验基本原理1. 全息光栅全息光学元件是指基于光的衍射和干涉原理，采用全息方法制作的，可以完成准直、聚焦、

15、分束、成像、光束偏转、光束扫描等功能的元件。光全息技术主要利用光相干迭加原理，简单讲就是通过对复数项（时间项）的调整，使两束光波列的峰值迭加，峰谷迭加，达到相干场具有较高的对比度的技术。常用的全息光学元件包括全息透镜、全息光栅和全息空间滤波器等。其中全息光栅就是利用全息照相技术制作的光栅，在科研、教学以及产品开发等领域有着十分广泛用途。 一般在光学稳定的平玻璃坯件上涂上一层给定型厚度的光致抗蚀剂或其他光敏材料的涂层，由激光器发生两束相干光束，使其在涂层上产生一系列均匀的干涉条纹，光敏物质被感光，然后用特种溶剂溶蚀掉被感光部分，即在蚀层上获得干涉条纹的全息像，所制得为透射式衍射光栅。如在玻璃坯背面镀一层铝反射膜，可制成反射式衍射光栅。作为光谱分光元件，全息光栅与传统的刻划光栅相比，具有以下优点：光谱中无鬼线、杂散光少、分辨率高、有效孔径大、价格便宜2等；全息光栅已广泛应用于各种光栅光谱仪中。作为光束分束器件，全息光栅在集成光学和光学通信中用作光束分束器、光互连器、耦合器和偏转器等；在光信息处理中，可作为滤波器用于图像相减、边沿增强等。2. 光栅条纹光栅，也称衍射光栅，是基 余下全文 -全文完-