声光效应实验中叠加光栅产生的双衍射现象探究.pdf

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1、第28卷第2期大学物理实验V01．28No．22015年4月PHYSICALEXPERIMENT0FCOLLEGEApr．2015文章编号：1007-2934(2015)02-0024-04声光效应实验中叠加光栅产生的双衍射现象探究陈洪叶，曹学成，陈军，韩岳(山东农业大学，山东泰安271018)摘要：声光效应实验光路中叠加光栅，产生双衍射现象，用光强分布测定仪测出产生的衍射图样中光强值，并用Origin7．5统计软件画出衍射3D图样，形象直观展示了两种情况下衍射光强的分布情况及变化情况。反应了基础实验在改变原实验条件下，能演示新实验现象，

2、拓宽了基础实验原来的功能，更大程度地发挥了实验器材的最大作用。关键词：声光效应实验；光栅；衍射；光强中图分类号：0436文献标志码：ADOI：10．14139／j．cnki．cn22-1228．2015．02．006声光效应实验中，频率在10MHZ左右的超声者合作来展示一种新的实验现象，并能找到新的波在声光晶体中传播，超声波的作用相当于在介规律。不断开发实验器材的新作用，既能拓展原质中形成类似光学上的“相位光栅”，当半导体激实验的研究范围，又开发了实验器材的新功能，真光器发出的激光光波通过此“相位光栅”时，就会正发挥了实验器材的最大作用。

3、产生声光衍射现象。在分光计测光波波长实验本文在原声光效应实验的基础上，在原光路中，用汞灯或钠灯作为光源照射光学光栅，也发生中加入光栅(光栅常数为d=1／3000cm)，其实验了光栅衍射现象。两个各自独立的实验，能否两仪器组装图见图1。图1声光效应实验中叠加光栅产生双衍射图样如此实验者就会在接收白屏上观察到：在新自对应的光强变化图。实验光路图如声光效应实的铺设范围内更广的衍射现象，衍射光斑铺设的验中，声光效应实验电源中的驱动源是一个正弦区域上扩展了很多，光强的大小上也发生了相应波高频功率信号发生器，通过匹配网络加到压电的变化。对比前后在实验

4、光路中加入光栅和不加换能器上，使得换能器发出超声波在声光晶体中入光栅两种实验条件下，产生有差异的光强变化传播，到达对面后，发生全发射，反射波和发射波规律，并用光强分布测量系统测出不同对应位置相遇叠加形成驻波，在超声驻波的作用下，声光介处的光强大小，用Origin7．5统计软件画出它们各质的折射率(，)=+Ansin1)tcosKx是空间收稿日期：2014—10-23声光效应实验中叠加光栅产生的双衍射现象探究坐标和时间的函数，周期性发生变化，类似于仅有光学光栅，35条条纹变成了7条条纹，发生“相位光栅”。实验中，激光照射到声光器件上，了光栅

5、衍射现象。每一条条文周围不再有另外的白屏上就展现出衍射图样图样。本文在原实验的4条条纹，即没有声光器件的作用，这4条条纹是基础上，在声光器件和光强分布测量系统之间加不存在的。人光栅，来研究激光通过声光器件发生声光衍射(3)仅声光器件存在，移走光学光栅的实验现象以后，再通过光学光栅进行第二次衍射，也就现象。是发生了“双”衍射，出现的新实验现象的特点、如果移走光学光栅，仅保留声光器件，可以看新衍射图样的光强分布特点，并与不加入光学光到6组衍射条纹全部消失了，仅仅留下了中间的栅时产生的声光衍射现象进行对比，找到变化的那组条纹(0级衍射条纹)，并

6、且中间的这组条纹规律，挖掘双衍射现象的特点。仍然包括5条条纹，周围的4条条纹仍然存在，这5条条纹的位置与声光器件和光栅同时存在时形1激光通过相位光栅和光学光栅后成的7组条纹中中央衍射这组条纹形成的各级条形成的双衍射图样分析纹空间位置一样，不同的是，各级条纹的亮度上增强了。1．1双衍射现象的特点1．2测量双衍射现象的光强分布参数设定(1)声光器件和光学光栅同时存在的实验移动在轨道上光强分布测量系统，转动光阑现象。转盘，让最窄的缝光阑(孔径为0．2mm)的光电接半导体激光器发出激光(A=650nm)，垂直收端接收不同位置处的光信号，并把光信号

7、转化入射到声光器件上，发生声光衍射，衍射光线再通成电信号，在功率指示计的显示屏上显示出光信过光学光栅又发生第二次衍射，形成双衍射图样，号大小。可以清晰地观察到：在接收屏上至少可以观察到通过测量：光栅的位置坐标9O．90cm，声光7组衍射条纹，而每一组衍射条纹又是由5条条器件的位置坐标是26．60cnl，激光源的位置坐标纹(5条条纹的分布也是对称的)组成的，这样一3．00cm。超声波的频率f=8．64768MHZ，光电共有35条衍射条纹。7组衍射条纹各自对应的探头的位置坐标为95．55em。衍射级次分别为0级、±1级、±2级、±3级。通转动

8、光强分布测量系统上的手轮，光强分布过观察实验现象可以看到，发生双衍射现象时，出测量仪就在轨道上移动，每0．02mm(手轮每转动现的衍射条纹比较多，衍射图样铺展的区域非常一个小格，光强分布测量系