大学物理实验报告系列之超声光栅

大学物理实验报告【实验名称】超声光栅

【实验目的】

1．理解声光调制的理论；

2．了解并学习超声光栅声速仪的原理和使用；

3. 利用超声光栅声速仪测量超声波在水中的传播速度。

【实验仪器】

WSG—1型超声光栅声速仪（信号源、液体槽、锆钛酸铝陶瓷片），分光计，测微目镜，低压汞灯

【实验原理】

超声波作为一种纵波在液体中传播时，其声压使液体分子产生周期性的变化，促使液体的折射率也相应地作周期性的变化，形成疏密波。此时，如有平行单色光垂直于超声波传播方向通过这疏密相同的液体时，就会被衍射，这一作用，类似光栅，所以称为超声衍射。

其中k

L

为衍射光谱零级至K级的距离；

f

为透镜（L2）的焦距（JJY分光计170

f mm

=

）。

所以超声波波长：

sin

k k k

K K f f

A

L L

λλλ

φ

===

∆

超声波在液体中的传播速度：k

f

v A

L

λγ

γ

==

∆

式中

γ

为振荡器和锆钛酸铅陶瓷片的共振频率。k

L

∆

为相邻两条同色衍射条纹之间的距离。

测微目镜原理图