声光效应实验.docx

: .
时刻：2021年7月7日
一声光效应实验大学物理实验报告
课题解析：
声光效应：超声波通: .
时刻：2021年7月7日
一声光效应实验大学物理实验报告
课题解析：
声光效应：超声波通过介质时会造成介质的局部紧缩和伸长而产生弹性应变，该应变随时刻和空间作周期性转变，使介质显现疏密相问的现象，犹如一个相位光栅。当光通过这一受到超声波扰动的介质时就会发生衍射现象，这种现象称为声光效应。
实验目的：
1、观看超声驻波场中光的衍射现象二、观看超声驻波场的像，测量声波在晶体中的速度实验器材：
仪器与用具光学实验导轨（1n）、633nm半导体激光器、声光晶体、光信号放大器、声光效应实验电源（驻波声光调制器）、OPT-1A功率指示计和白屏、光拦探头、一维位移架、MP3及数据线、小孔屏、光电探头、透镜（f=100mm、光具座、传输线、电源线主机箱面板功能：
主机箱“声光效应实验电源”要紧功能为声光晶体驱动电压的输出与输出电压的指示，频率调剂，被调制信号的同意与放大和还原，各面板元器件作用丁功能如下：
1. 表头：3位半数字表头，用丁指示声光晶体驱动电压的大小，该显示数值可通过电压旋钮进行调剂。
2. 电压旋钮：调整范围0-12V,实验一样调到最大。
3. 频率旋钮：调整范围9-11MH4调整至适当频率使衍射成效最正确，频率值可在小波器或频率上读出（均需自备）。
4. 驱动输出：Q9插座，与声光晶体相连接。
波形插座：Q9插座，为输出驱动波形，一样与示波器1通道连接音频插座：，用丁输入音频信号实验原理：
声波是一种弹性波（纵向应力波），在介质中传播时，它使介质产生相应的弹性形变，从而激起介质中各介质点沿声波的传播方向振动，引发介质的密度呈疏密相问的交替转变，因此，介质的折射率也随着发生相应的周期性转变。超声场作用的这部份犹如一个光学的“相位光栅”，该光栅问距（光栅常数）等丁声波波长入。当光波通过此介质时，就会产生光的衍射。其衍射光的强度、频率、方向等都随着超声场的转变而转变。声波在介质中传播分为行波和驻波两种形式。图1所示为某一刹时超声行波的情形，其中深色部份表示介质受到紧缩、密度增大，相应的折射率也增大，而白色部份表示介质密度减少，对应的折射率也减少。在行波声场作用下，介质折射率的增大或减小交替转变，并以声速v（一样为10A3m/s量级）向前推动。由丁声速仅为光速的数十万分之一，因此对光波来讲，运动的“声光栅”能够看做是静止的。
1. 晶体声光效应实验：利用石英晶体/ZF6驻波声光调制器，它由两部份组成，一是声光晶体：声光晶体由压电换能器（XOS石英晶体）和声光互作用介质（ZF6）组成。为了在声光介质中形成驻波，沿声传播方向上声光介质的两个面要严格平行，平行度要优丁入/5。压电换能器与声光介质焊接成一体。二是驱动源：驱动源是一个正弦波高频功率信号发生器。驱动源提供的正弦高频功率信号（见图3a）,通过匹配网络加到压电换能