激光超声实验报告(1)
超声光栅实验报告
超声光栅实验报告一、实验背景介绍超声光栅是由光学叠加和声学叠加两个物理效应综合而成的一种光学装置。
其基本原理是在光路中设置超声波振动源和光栅，利用超声波的自然调制能力从而实现了光场的调制。
在超声光栅中，麦克风将声信号通过调制速度变化并传递至声光晶体上，从而形成了光学调制。
超声光栅的主要应用包括回波测距、声光调制、光学滤波等。
本实验主要是探究超声光栅的基本原理和应用，结合实验过程和结果，对超声光栅撰写一份实验报告。
超声光栅具有声光调制的基本原理，即在光学信号的传输过程中通过外加声波的调制，从而实现光场的调制。
超声光栅主要由声光晶体、激光器、检光器、超声波振动源和信号处理部分组成。
1.声光晶体声光晶体是指通过特定的光折射介质，使光波与机械振动的耦合相互作用，并且产生相应的全息衍射现象。
声光晶体不仅可以将光学信息转化为声学信息，还可以将声学信息转化为光学信息。
2.超声波振动源超声波振动源主要是利用压电板能够在电力作用下产生振动的特性，通过外加电压来实现振动的控制。
一般采用的超声波源为50kHz左右的振动频率，通过改变频率和振幅来改变其调制光学信号的能力。
3.信号处理部分信号处理部分主要是利用检光器进行光信号的检测与处理，并且可以将检测到的反馈信号通过数字化等处理，从而对声光晶体的特性进行更加准确的控制和调节。
三、实验器材与步骤1.实验器材（1）激光器（4）振荡器（6）频率计（7）可变电压源（8）数字存储示波器2.实验步骤（1）将激光器和声光晶体结合起来，并且在光路中设置超声波振动源。
（2）调整超声波源的频率，使其与声光晶体产生谐振现象，并且获得最佳光学调制效果。
（3）串联检光器，利用数字示波器来检测光学信号的强度变化，并且通过改变声光晶体的特性对其进行控制。
（4）采用可变电压源对声光晶体进行调制，从而获得不同调制频率和幅度的超声光栅。
四、实验结果与分析在本次实验中，我们采用了调制频率为50kHz和声光晶体宽度为0.75cm的超声光栅，通过数字示波器得到了如下的调制图像。
超声实验报告最终版
超声实验报告目录实验一超声波的发射、接受和传播实验 (1)1.1实验设备： (1)1.2实验内容： (1)1.3 实验结果与分析： (1)1.3.1 实验程序： (1)1.3.2 输出结果： (2)1.3.3 实验分析： (6)1.4 实验总结： (6)1.5 本实验人员分工： (6)实验二超声波的声场指向性测试实验 (6)2.1 实验原理 (6)2.2 实验操作 (7)2.3 实验数据记录 (7)2.3.1近场 (7)2.3.2中场 (8)2.3.3 远场 (8)2.4 本次实验人员分工 (9)实验三生物组织超声参量测量 (9)3.1 实验原理 (9)3.1.1 声速测量 (9)3.1.2 衰减测量（对数谱差法） (10)3.1.3 非线性参量的测量 (10)3.2 实验内容 (10)3.2.1 声速的测量 (10)3.2.2 衰减的测量 (11)3.3 实验程序 (11)3.4 程序运行结果 (12)3.5 参量计算 (12)3.6 本实验人员分工 (13)实验四超声成像实验 (13)4.1、实验内容 (13)4.2、实验程序 (13)4.3、程序运行结果 (14)4.4 本实验人员分工： (18)实验一超声波的发射、接受和传播实验1.1实验设备：超声探头脉冲发射及接受设备示波器1.2实验内容：1)掌握各种设备的操作和连接（超声探头、脉冲发射及接受设备、示波器）；2)分别得到两种超声探头（1MHz，5MHz）的反射回拨，画出其波形。
3)通过数据处理（FFT变换），分别得到每种探头的频谱特性并画出。
4)改变发射能量（energy）、增益（gain）、阻抗（damping）等参数，重复上述过程。
1.3 实验结果与分析：1.3.1 实验程序：clc;clear all;for i=4:23num=num2str(i);if i<=9num=strcat('0',num);endfilename=strcat('C:\Users\lenovo\Desktop\超声实验\实验1\数据1\TEK00',num,'.CSV');R=[0,3,2499,4]; %数据范围R1=[0,1,2,1];R2=[8,1,9,1];M = csvread(filename,0,3,R);M1= csvread(filename,0,1,R1);M2= csvread(filename,8,1,R2);Ts=M1(2,1);fs=1/Ts;V= M2(1,1);N=1:2500;T=M(:,1); %时间抽%T=N.*Ts;U=M(:,2)*V %电压轴 %figure(i); figure(i);subplot(2,1,1); plot(T,U); grid;xlabel('时间t/s');ylabel('电压u/V'); subplot(2,1,2);plot(N.*(fs/2500),10*log(fft(U,2500))); grid; end grid;1.3.2 输出结果：输出结果为Figure 4~Figure 23一共20幅回波图和其对应的频谱特性图。
超声波实验报告总结与反思
超声波实验报告总结与反思1. 引言超声波技术是一种常用的非破坏性检测技术，具有测试准确、操作简单、成本较低等优点。
本次实验旨在通过超声波技术来检测不同材质的缺陷，验证其在实际应用中的可行性和准确性。
2. 实验步骤2.1 实验材料准备本次实验所需材料包括：超声波探头、样品（分别为不同材质的金属板和塑料板）、超声波仪器等。
2.2 实验仪器设置首先，将超声波探头连接到超声波仪器的探头接口上，并确保连接稳定。
然后，根据实验要求设置超声波仪器的工作模式和参数。
2.3 实验操作步骤1. 将金属板和塑料板分别放置在实验台上，并固定好位置。
2. 将超声波探头对准金属板的一侧，并调整超声波仪器参数，以获取所需的超声波信号。
3. 开始实验前，先记录下采样时间和采样点数，并将其设定在超声波仪器上。
4. 将超声波探头移动在金属板上，记录下探头位置与信号强度的变化。
5. 重复以上步骤，对塑料板进行检测。
3. 实验结果通过超声波检测，我们成功获得了金属板和塑料板的超声波信号，并记录下了探头位置与信号强度的变化。
经过进一步分析和处理，我们发现：1. 在金属板上，超声波信号强度与探头位置的变化关系较为显著。
当探头靠近缺陷处时，信号强度会显著降低，说明金属板存在缺陷。
2. 在塑料板上，超声波信号强度与探头位置的变化关系不明显。
这可能是由于塑料板的声波传播速度较低，导致信号强度变化不明显。
4. 实验验证与误差分析通过与已知缺陷的金属板进行对比，我们验证了超声波检测技术的准确性。
实验结果表明，该技术能够有效检测金属板上的缺陷。
然而，在实际应用中，仍存在一些误差和限制：1. 超声波信号的强度受多种因素影响，如探头位置、材料厚度等，因此需要进一步研究和分析影响因素，以提高检测准确性。
2. 现有超声波探头对不同材质的适应能力有限。
目前的探头主要适用于金属材料，对于塑料等非金属材料的检测效果有待改进。
3. 超声波技术在检测材料的内部缺陷时，受到材料密度和形态的影响，因此对于复杂形状的材料，可能无法准确检测。
医学超声物理实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解超声波的基本原理及其在医学领域的应用。
2. 掌握超声波检测设备的使用方法。
3. 学习如何进行超声波成像技术操作。
4. 分析超声波在人体组织中的传播特性。
5. 通过实验，验证超声波在医学诊断中的有效性。
二、实验原理超声波是一种频率高于20000Hz的声波，其传播速度受介质密度和弹性模量等因素影响。
在医学领域，超声波广泛应用于诊断、治疗和手术等方面。
本实验主要利用超声波成像技术对人体组织进行观察和分析。
三、实验仪器与设备1. 超声波诊断仪2. 探头3. 被测物体（如：人体模型、水槽等）4. 记录纸和笔四、实验步骤1. 将探头连接到超声波诊断仪上，调整仪器参数，如：探头频率、深度等。
2. 将探头放置在被测物体表面，调整探头位置，确保探头与被测物体接触良好。
3. 开启超声波诊断仪，观察屏幕上的图像，记录图像信息。
4. 改变探头位置和角度，观察不同部位的图像，分析超声波在人体组织中的传播特性。
5. 对比不同被测物体的图像，验证超声波在医学诊断中的有效性。
五、实验结果与分析1. 实验结果显示，超声波在人体组织中的传播速度与介质密度和弹性模量有关。
在人体软组织中，超声波的传播速度约为1540m/s。
2. 通过调整探头位置和角度，可以观察到不同部位的图像，如：心脏、肝脏、肾脏等。
这些图像为临床诊断提供了重要依据。
3. 实验结果表明，超声波在医学诊断中的有效性较高，可用于检测多种疾病，如：肿瘤、心脏病、肝胆疾病等。
六、实验结论1. 超声波是一种在医学领域具有重要应用价值的声波技术。
2. 超声波成像技术能够对人体组织进行实时、无创、高分辨率的观察和分析。
3. 超声波在医学诊断中的有效性较高，可用于检测多种疾病，为临床诊断提供了重要依据。
七、实验注意事项1. 实验过程中，注意保持探头与被测物体接触良好，避免产生干扰信号。
2. 调整探头位置和角度时，要缓慢、平稳，以免影响图像质量。
3. 实验过程中，注意观察屏幕上的图像，及时记录相关信息。
医学超声成像实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的通过本次实验，了解医学超声成像的基本原理，掌握超声成像设备的操作方法，并学会分析超声图像，以加深对超声成像技术的理解和应用。
二、实验原理医学超声成像技术是一种利用超声波在人体内传播时的反射、折射、散射等特性，通过检测和分析这些特性来获取人体内部结构信息的技术。
超声波是一种频率高于人类听觉上限的声波，具有良好的穿透性和安全性。
三、实验材料与设备1. 实验材料：人体模型、探头、耦合剂、显示器、超声成像设备等。
2. 实验设备：超声成像系统、电脑、打印机等。
四、实验步骤1. 准备阶段- 检查超声成像设备是否正常运行。
- 将人体模型放置在实验台上，调整好探头位置。
- 使用耦合剂涂抹在探头与人体模型接触的部位，以减少空气间隙，提高成像质量。
2. 操作阶段- 打开超声成像系统，调整探头频率和增益。
- 通过调节探头角度和深度，观察人体模型不同部位的超声图像。
- 记录不同部位的超声图像特征，如组织层次、结构形态、血流情况等。
3. 分析阶段- 分析记录的超声图像，与正常解剖结构进行对比。
- 判断图像中是否存在异常情况，如肿块、囊肿、炎症等。
- 对比不同探头频率和增益对成像质量的影响。
4. 整理阶段- 清理实验器材，关闭超声成像系统。
- 将实验结果整理成实验报告。
五、实验结果与分析1. 正常组织结构- 实验结果显示，人体模型的皮肤、肌肉、骨骼等组织在超声图像中呈现出明显的层次结构。
- 肌肉组织呈低回声，骨骼组织呈强回声。
2. 异常情况- 在实验过程中，发现人体模型某个部位存在肿块，超声图像显示为不规则的强回声区。
- 通过对比正常解剖结构，初步判断该肿块可能为良性肿瘤。
3. 探头频率和增益影响- 调整探头频率和增益，发现高频率探头对细小结构的成像效果较好，但穿透深度有限；低频率探头穿透深度较大，但对细小结构的成像效果较差。
六、实验总结1. 通过本次实验，掌握了医学超声成像的基本原理和操作方法。
2. 学会了分析超声图像，初步判断人体内部结构的异常情况。
激光原理设计实验报告
激光原理设计实验报告激光（Laser）是一种通过光的放大方式产生高度聚焦、单色、相干光束的装置。
激光的原理设计实验报告如下。
一、实验目的：1. 了解激光的原理和产生方式；2. 学习激光器件的结构和工作原理；3. 掌握激光器的基本性能测试方法。
二、实验器材与材料：1. He-Ne氦氖激光器；2. 实验室实验平台和支架；3. 条纹测量仪；4. 探测器。
三、实验原理：激光是由光子组成的一束光，其产生原理基于三个主要的过程：激发、放大和反射。
具体来说，激光器中的激光介质（如气体、固体或液体）会被外部能量的输入激发，并产生光子。
光子随后经过光学腔的多次反射，逐渐增强并获得高度同步、相干和单色性。
最终，激光束通过输出镜从激光器中发射出来。
四、实验步骤：1. 激活激光器并将其预热；2. 调整激光器的光路径，使光束通过实验平台上的条纹测量仪；3. 使用探测器测量激光束的光强。
五、实验结果与分析：通过实验，我们可以观察到激光束的明亮光点，在满足一定条件下，激光可以成为一条明亮的光线。
六、实验讨论：1. 讨论激光器的结构和工作原理；激光器一般由一个激光介质和一个光学腔组成。
激光介质可以是气体、固体或液体，而光学腔则由两个反射镜组成。
光学腔的一个反射镜是部分透明的，用于将部分光子耗尽，形成激光输出。
当激光器受到外部能量的激发时，激光介质的原子或分子会被激发到较高的能级，并随后通过受激辐射返回基态，产生光子。
光子在光学腔内进行多次反射，逐渐形成一束同步、相干和单色的激光束。
2. 讨论激光束的特性及其应用；激光束具有高度聚焦、单色性、相干性以及高能量密度的特性。
这些特性使得激光在多个领域有广泛的应用，包括激光加工、激光打标、激光医学治疗、激光测距等。
七、实验总结：本实验通过对激光的原理和产生方式的研究，了解了激光器件的结构和工作原理，掌握了激光器的基本性能测试方法。
激光的特性使其在科学研究和实际应用中具有重要的作用，本实验可作为深入学习激光原理的基础。
激光医学实验报告
一、实验名称激光医学实验二、实验目的1. 了解激光在医学领域的应用。
2. 掌握激光医学实验的基本操作方法。
3. 分析激光对生物组织的影响。
三、实验原理激光是一种高度集中的光束，具有单色性、方向性好、亮度高、相干性强等特点。
在医学领域，激光广泛应用于切割、凝固、烧灼、消毒、美容等方面。
四、主要仪器与试剂1. 激光治疗仪2. 光功率计3. 生物组织样品4. 显微镜5. 激光切割刀片6. 激光凝固器7. 激光烧灼器8. 生理盐水9. 纱布五、实验步骤1. 激光切割实验（1）将生物组织样品固定在载玻片上，置于显微镜下观察。
（2）打开激光治疗仪，调整激光功率至合适值。
（3）将激光切割刀片放置在生物组织样品上，启动激光切割功能。
（4）观察激光切割过程中的生物组织变化，记录实验数据。
（5）用显微镜观察切割后的生物组织，分析激光切割效果。
2. 激光凝固实验（1）将生物组织样品固定在载玻片上，置于显微镜下观察。
（2）打开激光凝固器，调整激光功率至合适值。
（3）将激光凝固器放置在生物组织样品上，启动激光凝固功能。
（4）观察激光凝固过程中的生物组织变化，记录实验数据。
（5）用显微镜观察凝固后的生物组织，分析激光凝固效果。
3. 激光烧灼实验（1）将生物组织样品固定在载玻片上，置于显微镜下观察。
（2）打开激光烧灼器，调整激光功率至合适值。
（3）将激光烧灼器放置在生物组织样品上，启动激光烧灼功能。
（4）观察激光烧灼过程中的生物组织变化，记录实验数据。
（5）用显微镜观察烧灼后的生物组织，分析激光烧灼效果。
六、实验结果与分析1. 激光切割实验实验结果显示，激光切割后的生物组织边缘整齐，切割深度适中，无明显损伤。
激光切割过程中，生物组织样品出现收缩、炭化等现象。
2. 激光凝固实验实验结果显示，激光凝固后的生物组织呈现凝固状态，凝固区域界限清晰，无明显损伤。
激光凝固过程中，生物组织样品出现收缩、炭化等现象。
3. 激光烧灼实验实验结果显示，激光烧灼后的生物组织呈现烧灼状态，烧灼区域界限清晰，无明显损伤。
激光偏振综合实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 观察和分析激光的偏振现象，加深对光的偏振理论的理解。
2. 学习使用偏振片、1/4波片等光学元件进行光的偏振实验。
3. 验证马吕斯定律，了解光的偏振度与偏振片偏振化方向之间的关系。
4. 掌握使用激光器和光具座进行实验操作，提高实验技能。
二、实验仪器与材料1. 激光器：波长650nm，功率可调。
2. 光具座：用于固定实验仪器。
3. 偏振片：用于产生和检测线偏振光。
4. 1/4波片：用于产生椭圆偏振光和圆偏振光。
5. 激光功率计：用于测量激光功率。
6. 白屏：用于观察光的传播路径和现象。
三、实验原理1. 偏振光：光波电矢量的振动只局限在某一确定平面内，这种光称为偏振光。
2. 马吕斯定律：强度为I0的线偏振光，透过检偏片后，透射光的强度（不考虑吸收）为I = I0 cos²θ，其中θ是入射线偏振光的光振动方向和偏振片偏振化方向之间的夹角。
3. 1/4波片：当线偏振光垂直入射1/4波片时，寻常光（o光）和非常光（e光）之间的位相差等于π/2或其奇数倍。
特别当θ=45°时，出射光为圆偏振光。
四、实验步骤1. 实验一：观察激光的偏振特性- 将激光器输出光调至最小功率。
- 在光具座上放置偏振片，转动偏振片，观察光在白屏上的现象。
- 记录功率最大值和最小值，以及对应的角度，计算激光的偏振度。
2. 实验二：验证马吕斯定律- 在光具座上依次放置偏振片、1/4波片和检偏器。
- 调整1/4波片和检偏器的位置，使光在白屏上呈现清晰的消光现象。
- 改变检偏器的角度，观察透射光强度的变化，记录角度变化与对应功率值。
- 绘制角度与功率关系曲线，并与理论值进行比较。
3. 实验三：波片的性质及利用- 将1/4波片放置在已消光的起偏器和检偏器之间。
- 转动1/4波片，观察已消光位置的变化，确定1/4波片光轴方向。
- 改变1/4波片的光轴方向与起偏器的偏振方向的夹角，对应每个夹角检偏器。
五、实验结果与分析1. 实验一：激光的偏振度为XX%，与理论值基本一致。
激光超声
1.2 烧蚀机制
当入射光的功率密度逐渐升高时，材料表层的瞬
态升温将逐步导致材料的熔化、汽化和形成等离 子体。这时将有一小部分表面物质被喷射出来， 从而给样品表面施加了一个非常高的反作用力， 导致声波的产生。在这种机制下可以获得大幅度 的纵波和表面波，激发效率比热弹机制高4个数量 级。但由于它每次对表面产生约0.3μm的损伤， 所以只能用于某些场合，且通常用来产生超声纵 波。热弹机制由于对表面无损伤，且能产生各种 波形，所以现在用得最多。
刀刃检测技术其装置图
2.2 干涉检测技术
2.2.1线性干涉检测技术
1．自差干涉检测 2．外差干涉检测技术 3．共焦F-P干涉检测技术
2.2.2 非线性干涉检测技术
1．相位共轭干涉检测 2．双波混合干涉检测 3．光感生电动势（Photo-EMF）干涉检测
1．自差干涉检测
自差干涉检测是将样品表面直接作为迈克尔逊干涉 仪测量臂中的反射镜。激光器发射的脉冲激光被分 束镜分成两路，一路经透镜聚焦后入射到样品表面， 反射光再经分束镜后进入探测器；另一路经反射镜 和分束镜后也进入探测器，二者发生干涉。
2．外差干涉检测技术
如果在迈克尔逊干涉仪的参考臂中引入频移系统， 使参考光产生射频范围内的频移，即构成外差干涉 检测仪。脉冲激光器发出的光束，经分束镜分成两 束，其中的一束经移频装置后有fB的频移，经反射 镜反射后与样品表面反射的信号光发生干涉。由探 测器检测出频移和干涉光强度，从而得到样品超声 振动的位移信息。
能导致局部升温，引起热膨胀而产生表面切 向压力，同时激发出横波、纵波和表面波。 在这种机制下，声信号的幅度随着激发功率 的增加而线性增加。由于激发功率的密度较 低，表层的局部升温没有导致材料的任何相 变，因而具有严格无损检测的特点。但热弹 激发超声过程中，光能转化为热能的效率很 低。
超声的实验方法实验报告
一、实验目的1. 了解超声波的产生原理及其在生活中的应用。
2. 掌握超声波测量距离的方法。
3. 通过实验验证超声波在不同介质中的传播特性。
二、实验原理超声波是一种频率高于20kHz的声波，具有较强的穿透力和方向性。
超声波在介质中传播时，会受到介质的密度、弹性模量、泊松比等因素的影响。
本实验采用相位法测量超声波在空气中的传播速度，并通过实验验证超声波在不同介质中的传播特性。
三、实验器材1. 超声波发射器2. 超声波接收器3. 信号发生器4. 示波器5. 测量尺6. 玻璃管7. 水盆8. 甘油9. 粉末10. 铁块四、实验步骤1. 将超声波发射器和接收器分别固定在实验台上，两者之间的距离为L。
2. 打开信号发生器，调节频率为超声波频率，并观察示波器上发射器和接收器信号的相位差。
3. 记录下不同介质（空气、玻璃管、水盆、甘油、粉末、铁块）中的相位差。
4. 利用公式v = fλ（其中v为声速，f为频率，λ为波长）计算超声波在不同介质中的传播速度。
5. 通过实验验证超声波在不同介质中的传播特性。
五、实验数据及结果1. 超声波在空气中的传播速度：v = 343m/s2. 超声波在玻璃管中的传播速度：v = 5900m/s3. 超声波在水盆中的传播速度：v = 1480m/s4. 超声波在甘油中的传播速度：v = 1620m/s5. 超声波在粉末中的传播速度：v = 530m/s6. 超声波在铁块中的传播速度：v = 5940m/s六、实验分析1. 通过实验数据可以看出，超声波在不同介质中的传播速度存在差异，这与介质的密度、弹性模量、泊松比等因素有关。
2. 在实验过程中，发现超声波在玻璃管、水盆、甘油等介质中的传播速度较快，而在粉末、铁块等介质中的传播速度较慢。
3. 通过实验验证了超声波在空气中、玻璃管、水盆、甘油、粉末、铁块等介质中的传播特性。
七、实验结论1. 超声波在介质中的传播速度受到介质密度、弹性模量、泊松比等因素的影响。
实验室超声照射实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的本次实验旨在探究超声照射对样品性能的影响，通过对比分析不同照射时间、不同能量密度下样品的物理和化学性质，为超声照射技术在材料加工和改性领域的应用提供理论依据。
二、实验原理超声照射是一种利用超声波能量传递到材料内部，引起材料分子、原子和电子的运动，从而产生热、机械和化学效应的物理过程。
在本实验中，利用超声波照射样品，通过改变照射时间和能量密度，观察样品性能的变化。
三、实验材料及仪器1. 实验材料：样品A（聚合物）、样品B（金属）、样品C（陶瓷）2. 实验仪器：超声波照射仪、电子天平、温度计、硬度计、表面粗糙度仪、扫描电子显微镜（SEM）四、实验步骤1. 样品准备：将样品A、B、C分别切割成相同尺寸的试样。
2. 照射参数设置：设置超声波照射仪的照射频率、功率、照射时间等参数。
3. 照射实验：将试样分别放入超声波照射仪中，按照设定的参数进行照射实验。
4. 性能测试：分别对照射前后样品进行物理、化学性能测试。
5. 数据处理与分析：对实验数据进行统计分析，比较不同照射条件下样品性能的变化。
五、实验结果与分析1. 照射时间对样品性能的影响实验结果表明，随着照射时间的增加，样品A的熔点、样品B的硬度、样品C的表面粗糙度均有所提高。
这说明在一定范围内，超声照射时间对样品性能具有显著影响。
2. 照射能量密度对样品性能的影响实验结果表明，随着照射能量密度的增加，样品A的熔点、样品B的硬度、样品C 的表面粗糙度均有所提高。
这说明在一定范围内，超声照射能量密度对样品性能具有显著影响。
3. 照射前后样品的SEM分析通过对照射前后样品的SEM分析，发现样品A、B、C在照射后均出现明显的微观结构变化，如晶粒细化、相变等。
这进一步证实了超声照射对样品性能的影响。
六、结论1. 超声照射时间对样品性能具有显著影响，在一定范围内，照射时间越长，样品性能越好。
2. 超声照射能量密度对样品性能具有显著影响，在一定范围内，照射能量密度越高，样品性能越好。
超声实验报告[5篇范文]
![超声实验报告[5篇范文]](https://img.taocdn.com/s3/m/686d31e632d4b14e852458fb770bf78a64293a4b.png)
超声实验报告[5篇范文]第一篇：超声实验报告超声实验学号：姓名：班级：日期：【摘要】超声学是一门主要研究超声的产生方法和探测技术、超声在介质中的传播规律、超声与物质的相互作用，包括在微观尺度的相互作用以及超声的众多应用的学科。
本实验利用超声在介质中的传播规律测量了超声探头的延迟时间、横波在不同介质中传播的折射角和纵、横波在不同介质中的传播速度，并利用测量得到的传播速度求出了不同介质的弹性模量和泊松比。
最后利用超声测距的原理模拟了超声水下勘测，了解了超声在水下勘测和医疗中的作用。
【关键词】超声，水下勘测，弹性模量一、实验背景超声的研究和发展与媒质中超声的产生和接收的研究密切相关。
自1883年人类首次制成超声气哨，这一类机械型超声换能器在不断改进后至今仍广泛地应用于流体媒质的超声应用当中。
20世纪初，随着电子学的发展人们发现了一些晶体材料的压电效应和磁致伸缩效应，1917年，法国人朗之万利用天然石英晶体制成了第一个夹心式超声换能器用来探查海底的潜艇。
随着军事和国民经济各部门中超声应用的不断发展，又出现更大超声功率的磁致伸缩换能器，以及各种不同用途的电动型、电磁力型、静电型换能器等多种超声换能器。
随着材料科学的发展，机电耦合系数高、价格低廉、性能良好的压电陶瓷、人工压电单晶、压电半导体以及塑料压电薄膜等材料的出现使得产生和检测超声波的频率，由几十千赫提高到上千兆赫，波型也由单纯的纵波扩大为横波、扭转波、弯曲波、表面波等。
超声学的一个发展方向便是不断的提高超声的频率，利用超高频超声声子来进行物质结构方面的等基础研究。
同时，近10年来随着计算机图像学的迅猛发展，超声由于其具有的对身体无创伤，机器技术门槛低，检查费用低廉等优势，超声诊断也随之发展起来，并被广泛地应用于工业机械探伤和医疗诊断方面。
此外，超声洁牙器、超声洗碗机等产品也相继问世。
超声技术已经越来越多地出现在我们生活的方方面面。
本实验通过学习用超声法来测量固体介质常用参数的方法，学习超声扫描成像技术的应用，来促进对超声波产生和发射的机理，以及声探头的结构及作用的了解，并通过读取超声信号的波形图锻炼读图分析的能力，激发学生在超声探测和成像应用及其信号处理方面的兴趣和思考。
超声波探测实验实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解超声波的基本原理及其在探测中的应用。
2. 掌握超声波探测仪器的操作方法和使用技巧。
3. 通过实验，验证超声波探测技术在实际测量中的应用效果。
二、实验原理超声波探测技术是利用超声波在介质中传播的特性，通过发射、接收和反射等过程来获取被测物体内部结构信息的一种非接触式检测方法。
超声波探测的原理如下：1. 超声波的产生：利用压电换能器将电能转换为超声波能量。
2. 超声波的传播：超声波在介质中传播，遇到不同介质的界面时会发生反射、折射和透射等现象。
3. 超声波的接收：接收换能器接收反射回来的超声波信号。
4. 信号处理：通过信号处理技术，提取出有用的信息，如距离、速度、厚度等。
三、实验设备1. 超声波探测仪2. 超声波发射器3. 超声波接收器4. 试块（用于模拟被测物体）5. 计时器6. 示波器7. 数据采集器四、实验步骤1. 连接设备：将超声波发射器、接收器、探测仪和试块连接好。
2. 调整参数：根据实验要求，设置探测仪的频率、灵敏度等参数。
3. 放置试块：将试块放置在实验台上，确保其稳定。
4. 发射超声波：打开超声波发射器，向试块发射超声波。
5. 接收反射波：打开超声波接收器，接收试块反射回来的超声波信号。
6. 观察波形：使用示波器观察反射波波形，记录反射波的时间、幅度等信息。
7. 数据处理：根据反射波的时间和幅度，计算出被测物体的厚度、距离等参数。
8. 重复实验：改变试块的位置和角度，重复实验步骤，验证实验结果的准确性。
五、实验结果与分析1. 反射波时间：通过实验，我们得到了不同位置和角度下反射波的时间。
根据反射波时间和超声波在介质中的传播速度，可以计算出被测物体的厚度。
2. 反射波幅度：反射波幅度反映了超声波在试块中的衰减程度，从而可以判断试块内部是否存在缺陷。
3. 实验误差：实验过程中，由于设备精度、环境因素等原因，可能会产生一定的误差。
通过多次实验，我们可以分析误差产生的原因，并采取措施减小误差。
激光做的实验报告
激光做的实验报告引言激光（laser）是一种高度集中的、以光的形式输出的电磁辐射，具有高亮度、单色性和聚束性等特点。
激光在科学研究、医学、通信等领域有着广泛的应用。
为了深入理解激光的性质和特点，本实验利用激光进行了一系列实验。
实验目的1. 掌握激光的原理和基本性质；2. 了解激光的衰减特性和聚焦效应；3. 观察激光干涉和衍射现象。
实验器材1. 激光器2. 干涉仪3. 衍射装置4. 表面粗糙度测量仪实验步骤1. 实验一：激光的特性观察1. 打开激光器电源，调整合适的工作模式；2. 用屏障遮挡激光，观察激光的不可见性和直线传播特性；3. 用烟雾等物质使激光束可见，观察激光的亮度和聚束特性。
2. 实验二：激光光束的衰减特性1. 准备一段适量长的光学纤维；2. 分别将一端对准光源和光测器，记录光测器的光强；3. 逐渐往光源的方向增加一定长度的纤维，记录不同距离的光强；4. 利用实验数据，绘制光强与光传播距离的曲线。
3. 实验三：激光干涉和衍射现象1. 设置干涉仪的光路，调整合适的位置和角度；2. 观察干涉纹的产生和特点；3. 改变光源、干涉仪的角度或波长，观察干涉纹的变化；4. 放置衍射装置，观察衍射光的分布。
4. 实验四：表面粗糙度测量1. 准备一块具有不同表面粗糙度的材料；2. 利用衍射装置，观察和测量不同材料的衍射花样；3. 根据衍射花样的特点，计算材料的表面粗糙度。
实验结果与分析实验一：激光的特性观察通过实验，我们发现激光在无障碍物遮挡的情况下难以被肉眼察觉，只有透过烟雾等介质时，激光束才能清晰可见。
这表明激光束具有高度的单色性和方向性。
此外，我们还观察到激光的亮度在一定程度上随着聚束程度的增加而增强。
实验二：激光光束的衰减特性实验结果显示，随着光传播距离的增加，光强逐渐减小。
并且，通过光强与距离的关系曲线，我们可以计算出光在光学纤维中的衰减常数，从而评估纤维的质量和性能。
实验三：激光干涉和衍射现象我们观察到干涉纹的产生和特点。
激光多普勒演示实验报告
一、实验目的1. 理解激光多普勒测速原理；2. 掌握激光多普勒测速仪的使用方法；3. 通过实验验证激光多普勒测速技术的实际应用。
二、实验原理激光多普勒测速技术是一种非接触式测量技术，利用多普勒效应原理，通过测量反射光频率的变化来确定被测物体的速度。
实验中，激光器发射一束激光，经分束器分为两束，一束照射到被测物体上，另一束作为参考光。
被测物体反射的光与参考光发生干涉，通过分析干涉条纹的变化，即可计算出被测物体的速度。
三、实验仪器与材料1. 激光多普勒测速仪；2. 激光器；3. 分束器；4. 光纤；5. 被测物体（如旋转盘、振动平台等）；6. 光电探测器；7. 计算机及数据采集软件。
四、实验步骤1. 连接仪器：将激光器、分束器、光纤、光电探测器等仪器连接成激光多普勒测速系统。
2. 设置参数：根据被测物体的运动状态，设置激光多普勒测速仪的测量参数，如激光频率、探测范围、灵敏度等。
3. 调整仪器：调整激光器、分束器等仪器的位置，确保激光束照射到被测物体上，并使参考光与被测光发生干涉。
4. 实验测量：启动激光多普勒测速仪，使被测物体开始运动。
观察光电探测器接收到的信号，并记录数据。
5. 数据处理：利用数据采集软件对实验数据进行处理，计算被测物体的速度。
6. 实验结果分析：分析实验结果，验证激光多普勒测速技术的实际应用。
五、实验结果与分析1. 实验数据：在实验过程中，记录了被测物体的速度随时间的变化曲线。
2. 结果分析：根据实验数据，可以得出以下结论：（1）激光多普勒测速技术可以准确测量被测物体的速度。
（2）实验结果与理论计算值基本一致，验证了激光多普勒测速技术的可靠性。
（3）实验过程中，仪器性能稳定，无故障发生。
六、实验总结本次实验成功演示了激光多普勒测速技术，达到了预期目的。
通过实验，我们掌握了激光多普勒测速仪的使用方法，了解了激光多普勒测速技术的原理和应用。
同时，实验结果验证了激光多普勒测速技术的可靠性，为后续相关研究奠定了基础。
影像学超声实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的通过本次实验，掌握超声成像的基本原理、操作方法及临床应用，提高对超声图像的识别和分析能力，为今后从事超声诊断工作打下基础。
二、实验原理超声成像是一种非侵入性、实时、无创伤的医学成像技术。
利用超声波在不同介质中传播速度的差异，将体内器官、组织和病变结构以二维或三维图像形式显示出来。
三、实验设备1. 超声诊断仪：具有B型、M型、彩色多普勒等成像功能；2. 探头：根据检查部位选择不同频率的探头；3. 记录仪：记录实验过程和图像；4. 实验用标本：如离体器官、病变组织等。
四、实验步骤1. 接通超声诊断仪电源，预热30分钟；2. 根据检查部位选择合适的探头，并涂抹耦合剂；3. 将探头放置于检查部位，调整探头方向，寻找感兴趣区域；4. 观察图像，记录声像图特征，如回声强度、分布、边界等；5. 通过调节探头方向和深度，观察病变周围组织结构；6. 如有必要，可进行彩色多普勒成像，观察血流情况；7. 实验结束后，整理实验器材，记录实验结果。
五、实验结果与分析1. 实验结果：本次实验成功完成了B型、M型、彩色多普勒超声成像，观察到离体器官和病变组织的声像图特征。
2. 结果分析：（1）B型超声成像：正常器官和组织具有不同的声阻抗，表现为不同的回声强度。
例如，肝脏表现为均匀分布的强回声，而肾脏实质表现为弱回声；（2）M型超声成像：可实时观察心脏、大血管等运动情况，如心室壁的收缩和舒张；（3）彩色多普勒成像：可显示血流方向、速度和分布情况，有助于判断血管病变。
六、实验总结通过本次实验，我们掌握了超声成像的基本原理、操作方法及临床应用。
在实验过程中，我们学会了如何选择合适的探头、调整探头方向和深度，以及如何识别和分析超声图像。
这些技能对于今后从事超声诊断工作具有重要意义。
七、实验注意事项1. 实验前，熟悉超声诊断仪的操作方法；2. 选择合适的探头，根据检查部位调整探头频率；3. 实验过程中，保持探头与皮肤接触良好，避免气泡产生；4. 观察图像时，注意病变周围组织结构的变化；5. 实验结束后，整理实验器材，记录实验结果。
超声测距实验报告
超声测距实验报告一、实验目的本次超声测距实验的目的是利用超声波的特性来测量物体之间的距离，并通过实验数据分析和处理，了解超声测距的原理、误差来源以及提高测量精度的方法。
二、实验原理超声波是一种频率高于 20kHz 的机械波，其在空气中的传播速度约为 340m/s。
超声测距的原理是通过发射超声波脉冲，并测量从发射到接收反射波的时间间隔，根据时间与速度的关系计算出距离。
具体计算公式为：距离＝（超声波传播时间 ×超声波传播速度）／ 2 。
三、实验设备与材料1、超声波发射与接收模块2、微控制器（如 Arduino 或 STM32）3、显示模块（如液晶显示屏或数码管）4、电源5、反射物体（如平面板、障碍物等）四、实验步骤1、硬件连接将超声波发射与接收模块与微控制器连接，确保连接正确无误。
连接显示模块，以便实时显示测量的距离值。
接通电源，为整个系统供电。
2、软件编程使用相应的编程语言（如 C 或 Python）编写控制程序，实现超声波的发射、接收以及时间测量和距离计算。
对测量数据进行处理和滤波，以提高测量的稳定性和准确性。
3、实验环境设置选择一个相对空旷、无明显干扰的实验场地。
确定测量的起始点和目标反射物体的位置。
4、测量操作启动系统，开始发射超声波脉冲。
记录每次测量的时间间隔和计算得到的距离值。
改变反射物体的距离，进行多次测量。
五、实验数据记录与分析以下是部分实验数据记录：｜测量次数｜反射物体距离（m）｜测量时间间隔（μs）｜计算距离（m）｜误差（m）｜｜｜｜｜｜｜｜ 1 ｜ 100 ｜ 5882 ｜ 099 ｜－001 ｜｜ 2 ｜ 150 ｜ 8823 ｜ 149 ｜－001 ｜｜ 3 ｜ 200 ｜ 11764 ｜ 199 ｜－001 ｜｜ 4 ｜ 250 ｜ 14705 ｜ 249 ｜－001 ｜｜ 5 ｜ 300 ｜ 17646 ｜ 299 ｜－001 ｜通过对实验数据的分析，可以发现测量结果存在一定的误差。
激光实验报告
激光实验报告引言：激光（Laser）是一种通过受激辐射产生高强度、高相干性光的装置。
本实验旨在探究和验证激光的基本性质和原理，并通过一系列实验操作来加深对激光的认识。
一、实验目的本实验的目的是研究激光的特性和基本原理，包括激光光束特性的测量和激光散射实验的观察。
二、实验器材与方法1. 实验器材：（1）激光器：用于产生激光光束；（2）光栅：用于调整光束的方向和形态；（3）平面镜和凹透镜：用于调整光束的聚焦和展宽；（4）散射样品：如烟雾、颗粒等。
2. 实验方法：（1）激光器的启动与调整：按照激光器的使用说明书，启动激光器，并通过光栅、平面镜和凹透镜对激光进行调整，保证光束的聚焦和形态的合理；（2）测量激光光束直径：使用激光束直径测量仪，测量激光束的直径，记录实验数据；（3）测量激光功率：使用功率计，测量激光的输出功率，并记录实验数据；（4）激光散射实验：在实验环境中设置散射样品，在激光照射下观察和记录激光的散射情况。
三、实验结果与分析1. 激光光束直径测量结果：经过测量，得到的激光光束直径为X mm（±0.1 mm）。
通过测量结果可以发现激光光束直径与光束调整过程中的光学器件调整密切相关，合适的调整可以使光束直径趋于最小值。
2. 激光功率测量结果：经过测量，得到的激光功率为Y mW（±0.1 mW）。
激光功率的大小与激光器本身的性能有关，同时也受到激光光束调整的影响。
3. 激光散射实验结果：在激光照射下，散射样品（如烟雾）中的粒子发生散射现象，形成明显的光斑，光斑的亮度与激光功率和散射样品的性质有关。
通过观察和记录不同散射样品下激光散射情况的变化，我们可以得到不同材料在激光作用下的散射特性。
四、实验结论通过本实验我们对激光的特性和基本原理有了更深入的了解。
在实验过程中，我们成功调整了激光器的光束，测量了激光的光束直径和功率，并通过激光散射实验观察到了激光的散射现象。
实验结果表明，激光的光束直径和功率与光学器件的调整和激光器本身的性能有关。
固体激光超声测量实验
固体激光超声测量实验一实验目的1、掌握固体激光超声测量原理；2、了解PVDF膜的测量原理3、用固体激光超声检测被测材料。
二实验原理1 超声的定义：人耳能听到的声音的频率范围是16Hz ～20 kHz，频率低于16 Hz的称为次声波，在94102⨯ Hz范围内的是超声波，更高的是特超声波。
超声波的特点是波长短、沿直线传播（在许~10多场合可应用几何声学关系进行分析研究）、指向性好，能在固体中传播，并能进行波型转换。
超声波检测的优点是穿透力强、设备轻便、检测成本低、检测效率高，能即时知道检测结果（实时检测），能实现自动化检测和实现永久性记录，在缺陷检测中对危害性较大的裂纹类缺陷特别敏感等等。
2 激光是如何产生超声的。
产生机理分两种情况:热弹机理和烧蚀机制热弹机制，当照射到试样表面的激光能量不足以使样品表面熔化时，试样内超声脉冲主要是由于试样吸收光能发生热弹性膨胀而产生的。
照射到不透明试样表面的脉冲激光，其能量部分被浅表层吸收。
部分被反射。
吸收了光能的浅表部分，由于温度上升而发生局部热膨胀以致发生局部应变。
在没产生消融时，由于吸收了激光的能量，在金属的表面立刻因热膨胀产生热弹压力，当表面为自由状态时，就会向周围辐射出纵波和横波。
由于入射光波是脉冲的，该形变也是周期性的。
周期形变在周围介质中激发了超声波。
激光脉冲的时间宽度一般很窄，如10ns级，超声的频宽有几十兆赫。
烧蚀机制：如果激光能量足以使照射材料的表面熔化时，材料的汽化产生一冲量作用于表面，产生一个法向作用力，激发出幅值较大的超声波，但这种方法损坏了材料。
具体的解释是当入射激光使金属熔化时，形成了等离子体。
在入射激光脉冲的上升时间内，熔化和等离子体的产生都是非常快的。
然而一旦建立，该等离子体要超过1sμ才能消散。
这个延长的时间内，等离子体继续向金属表面供热，使他保持高温。
此时的热弹压力与由熔化产生的反冲力相比，要小的多。
.【Appl.phys.lett.38,677(1981)】。
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研究生实验报告实验名称激光超声无损检测
姓名周英杰学号2013210421 班级机研13
课程现代传感与检测技术指导教师王伟实验地点综603
实验项目编号实验类型（基本操作□验证□综合□设计□）实验日期2014年 6 月 18 日 9 时 0分~ 11 时 00 分
同组同学梁天太杨光
机械工程学院制2014年1月
一、实验目的
1. 掌握激光超声无损检测的基本原理；
2. 掌握数据采集方法及数字滤波方法。
二、实验原理
2.1激光产生超声波原理
激光超声的产生机理主要分为热弹性激励、烧蚀激励两种。
2.1.1 热弹机制
当激光脉冲照射到不透明固体表面上时，它的能量一部分被反射，令一部分被吸收，并转化为热能。
当入射激光功率小于材料表面的损伤值（金属材料一般为107W/cm2），不会使材料发生熔化和烧蚀，材料表层吸收了入射激光的能量导致局部产生几十到几百度的温升。
引起热膨胀而产生表面的切向应力，见图1。
由于固体浅表层的局部温度升高并没有导致材料任何相变，所以热弹激发效应有严格无损的特点，且能产生各种波形，目前使用最为广泛。
图1热弹性机制示意图图图2烧蚀性机制示意图
2.1.2 烧蚀机制
当入射激光的功率密度大于107W/cm2，材料表面汽化同时对样品产生一法向力，从而激发超声波，称为烧蚀激发机理，见图2。
对于金属，当入射激光脉冲功率密度大于107W/cm2时，材料表面温度急剧升高，当温度超过材料的熔点时，就会在表面产生几微米深的烧蚀，部分原子脱离金属表面，在材料表面形成等离子体。
这一过程会产生一个很强的垂直于材料表面的反作用力脉冲，相当于给试件表面施加一个单位法向力，从而激发出幅值较大的超声波信号。
这种机制的超声激发效率比热弹机制高4个数量级，可以获得大幅度超声纵波、横波和表面波。
但由于每次激发时材料表面会有0.3 um的损伤，所以烧蚀机制仅应用于某些特殊场合。
2.2 超声波的激光检测技术
双波混合干涉技术。
双波混合干涉检测是将样品表面反射的信号光束与参考光束在非线性光学晶体中相干涉，从而形成动态光栅，再让参考光束通过这光栅形成波前“畸变”的参
考光束，它与“畸变”的信号光束在相互干涉，达到检测样品表面的目,见图3。
图3双波混合干涉技术原理
三、实验设备/仪器/材料/方法
脉冲激光器一个、AIR-1550-TWM激光超声检测系统、光学平台、二维工作台、虎钳、实验试件、激光防护眼镜等。
四、实验步骤
1.将试样放置在探头前面约45mm处位置，
2.设置示波器DC通道直流耦合、50欧，幅度刻度50mV/div；AC通道，直流耦合、
50欧，幅度刻度10mV/div，时间刻度10us/div。
触发：auto。
幅度刻度可根据实际需要进行调整
3.设置光纤激光器功率为100mW『对于粗糙、灰黑色表面等可适当使用200mW或更
高』，打开探头前保护盖；Emission ON使激光器出光。
4.调整试样或探头的距离和方位，能够在示波器上看到DC的变化，将其调到最大，
调整时可改变DC的幅度刻度以利于调整；一般情况应保证DC>=100mV,必要时使用平台和旋转台微调距离和方位，或着增加光纤激光器的输出功率。
5.打开解调器(主机)的高压开关和准直开关,此时交流信号如图4示的正弦信号，频率
约为75kHz；
图4交流信号
6.如果没有，请旋转光纤分离器的把手，仔细观察。
7.旋转光纤分离器的把手，使得正弦信号幅度最大。
8.关闭准直开关，调整结束，可进行测量。
9.打开脉冲激光器并发射，可采集实验数据。
10.采集完数据后，关闭脉冲激光器和检测器电源，整理实验设备。
五、实验记录
1.实验装置图
图5 实验装置
2.测量工件
图6 测量工件 图7 激光检测时打出的孔
3.实验测量参数见表1
表1 实验测量参数
4.对钢板厚度检测的实验结果见下图
图8 钢板厚度检测波形图
工件
图9 开始检测时间50.1us
图10 结束检测时间50.6us
图11 实际测量钢板厚度为1.2mm
六、实验结果计算或分析
1.由实验检测图可知，两波谷的间距为超声波在钢板中一个来回的时间差，激光超声测距原理图见图8。
图8
2. 2
速度
超声波在钢板中的传播波谷间距钢板厚度⨯=
(1)
3.波谷间距=50.6us-50.1us=0.5us ；超声波在钢中的传播速度速度为5000m/s ，那么钢板厚度见下式： mm m s
m us 25.11025.12
/50005.03=⨯=⨯=
-钢板厚度 (2)
4.误差分析
激光超声检测后计算出的钢板厚度为1.25mm,而实际测量的钢板厚度为1.2mm,可得实验误差见下式：
005.000416.0001002.12.125.1-〈=⨯-==
∆mm
mm
mm 实际值实际值测量值厚度 (3)
所以实验检测可行。