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1、超声光栅,2008.5,1、了解超声致光衍射的原理；,2、学会利用超声光栅测量超声波在液体中传播速度的方法。,【实验目的】,【实验原理】,在透明介质中，有一束超声波沿着oz方向传播，另一束平行光垂直于超声波传播方向（oy方向）入射到介质中，当光波从声束区中出射时，就会产生衍射现象。,光波在介质中传播时被超声波衍射的现象，称为超声致光衍射。,超声波作为一种纵波在水中传播时，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的作周期性的变化，形成疏密波。此时，如有平行单色光沿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，所以称为超声光栅。,衍射方程,若衍射条纹之
2、间的间距为x，利用三角函数关系,可得,、 已知，用测微目镜测出衍射条纹间距 ，并读出共振频率 ，即可以求出超声波在待测液体中的传播速度 的值。,超声波在介质中的传播速度为：,代入得：,4、左右微转动超声池，使射于超声池的平行光束完全垂直于超声束，同时观察视场内的衍射光谱，使得光谱左右级次对称、亮度一致；,5、测量衍射条纹间距。利用测微目镜逐级测量蓝、绿、黄各谱线的位置读数（2、1 、0、 1 、2），重复3次并记录。,【实验内容】,1、调整分光计,6、记录共振时的频率计读数,3、调节共振频率 ，使衍射光谱的级次显著增多且更为明亮。,2、调整测微目镜使平行光管的狭缝像清晰；调焦目镜看清分划板十字刻线。,【数据记录】,样品:纯净水 测微目镜中衍射条纹位置读数，小数点后第三位为估读值(mm）,【数据处理】,(2)计算 ,(1)分别计算谱线 黄线 绿线 蓝线,【注意事项】,防止回程误差 要特别注意不要使超声光栅仪频率长时间调在11MHz以上，以免振荡器过热。,【附录】,20时，水（H2O）中标准声速vS=1451.0m/s 蓝光波长 =435.84nm 绿光波长 =546.07nm 黄光波长 =578.02nm 黄1光波长 =576.96nm 黄2光波长 =579.07nm,开始实验!,