超声光栅与透明液体中声速的测量.ppt

【实验内容】 1. 分别测量几种透明液体中的声速。提供的液体包括蒸馏水、乙醇、甘油等。 液体名称 温度t0 /℃ 声速v0 /ms-1 温度系数α /ms-1K-1 苯胺 20 1656 -4.6 丙酮 20 1192 -5.5 苯 20 1326 -5.2 蒸馏水 25 1497 2.5 甘油 20 1923 -1.8 煤油 34 1295 / 甲醇 20 1123 -3.3 乙醇 20 1180 -3.6 几种透明液体中的声速和温度系数 温度为t时的声速： 2. 配置几种不同浓度的蔗糖溶液，分别测量其中的声速， 绘制声速与溶液浓度的关系曲线。 【预习要求】 1. 什么是超声光栅？ 2.超声光栅形成的衍射条纹与光学衍射条纹有何不同？ 3.如何利用超声光栅测量超声波的声速？ /news/201508/20/57182_2.html 实验1-3 超声光栅与透明液体中声速的测量 近代物理实验室 理学院物理与光电工程系 一、声光效应 超声波是纵向波，它在声 光介质中传输时会引起介质密 度发生疏密交替的变化，使介 质的折射率发生相应变化。光 波通过此介质时，光的强度、 频率等均随超声场变化，称声 光效应。 受超声波作用的晶体相当 于一个衍射光栅。 二、声光器件 1922年，L.N.布里渊在理论上预言了声光衍射; 1932年，P.J.W.德拜和F.W.席尔斯以及R.卢卡斯和P.比夸特分别观察到了声光衍射现象； 从1966年到1976年期间，声光衍射理论、新声光材料及高性 能声光器件的设计和制造工艺都得到迅速发展； 1970年，实现了声表面波对导光波的声光衍射，并研制成功表面（或薄膜）声光器件； 1976年后，随着声光技术的发展，声光信号处理已成为光信号处理的一个分支。 声光温度湿度记录仪和智能报警器 CO2激光器上的声光调制器（蓝色） 【实验目的】 1. 观察液体中超声光栅衍射现象，掌握超声光栅的基本原理。 2. 学习一种测定透明液体中的声速的方法。 3. 了解产生超声波的方法。 【实验原理】 超声光栅 超声光栅衍射 k=0,1,2… 亮纹满足： 当 很小时，上式又可以写为 根据上式计算得到的L和 已知的超声波频率f可得声速为： 【实验器材】 WSG-I超声光栅声速仪及实验装置图 /news/201508/20/57182_2.html