超声光栅测速.ppt

（4） 松开狭缝套筒锁定螺钉，缓慢转动狭缝套筒，直至视场中的狭缝像与分划板中央竖线重合为止。至此，分光计已调整在良好的工作状态下，可以进行各项测量了。 分光计的调节 超声光栅的调节和测量 分光计 液体槽、盖板及底座 测微目镜 高频信号线 超声光栅测速仪 超声光栅测速仪 电源开关 频率微调钮 保护状态指示灯 正常状态指示灯 频率显示窗 超声光栅的调节和测量 超声光栅测速仪 背面 定时选择开关 电源插座 1、“1号键”偏离数字一侧时，定时关闭，即不选定时； 2、“1号键”、“2号键”都偏离数字一侧时，定时60分钟； 3、“1号键”偏离数字一侧，“2号键”靠近数字一侧时，定时90分钟； 3、“1号键”、 “4号键”偏离数字一侧，“2号键”、“3号键”靠近数字一侧时，定时120分钟； 选择开关如图所示，定时60分钟。 超声光栅的调节和测量 超声光栅的调节和测量 锆钛酸铅陶瓷体连液体槽盖板 液体槽底座 液体槽 超声光栅的调节和测量 高频信号线 测微目镜 超声光栅的调节和测量 （1）将待测液体注入液体槽内，液面高度以液体槽侧面的液体高度刻线为准。 1、放置液体槽 （2）将待测液体槽座卡在分光计载物台上，液体槽的缺口对准并卡住载物台的锁紧螺钉，放置平衡，并用锁紧螺钉锁紧。 超声光栅的调节和测量 （5）将液体槽盖板盖在液体槽上。 （4）将高频连接线的一端接入液槽盖板上的接线柱，另一端接入超声光栅仪上的输出端。 （3）将液体槽平稳放置在槽座中，放置时，使液槽两侧表面基本垂直于望远镜和平行光管的光轴。 超声光栅的调节和测量 （3）从阿贝目镜观察衍射条纹，仔细调节频率微调钮，使电振荡频率与陶瓷片固有频率共振，此时，衍射光谱级次会显著增多且更为明亮。 2、调节超声光栅 （2）开启超声信号源电源。 （1）如图，设定选择开关，定时60分钟。 超声光栅的调节和测量 （5）取下阿贝目镜，换上测微目镜，调焦目镜，使观察到清晰的衍射条纹。 （4）左右转动液体槽，使入射光完全垂直于超声波，同时观察视场内的衍射光谱左右级次亮度及对称性，直到从目镜中观察到稳定而清晰的左右各3-4级的衍射条纹为止。 （6）利用测微目镜，记录各级条纹位置。 衍射谱线 测微目镜叉丝刻度 超声光栅的调节和测量 超声光栅的调节和测量 衍射谱线 测微目镜叉丝刻度 注意：测微目镜读数时，手轮只能保持一个方向旋转。 超声光栅的调节和测量 超声光栅的调节和测量 叉丝刻度读数取整数3mm 螺旋刻度读数0.325mm 谱线位置 =叉丝刻度读数+螺旋刻度读数=3.325mm 谱线读数 1.实验条件 实验数据和处理 2.测量数据 用黄光、绿光、蓝光分别计算水中的声速及其相对误差。 实验数据和处理 逐差法计算 注意：如果谱线不能测到左右3级，则逐差法求和公式根据实际情况修改。 1、测微目镜测量谱线位置读数时，为什么只能沿一个方向旋转？ 2、如果在目镜中观察不到衍射条纹，请分析其原因。 思考题 3、如果在目镜中观察到的衍射条纹条数过少，请分析其原因。 4、驻波波节之间距离为半个波长，为什么超声光栅的光栅常数等于超声波的波长？ 1.锆钛酸铅陶瓷片未放入有媒质的液体槽前，禁止开启信号源； 2.超声池置于载物台上必须稳定，在实验过程中避免震动，以使超声在液槽内形成稳定的驻波。导线分布电容的变化会对输出电频率有微小影响，测量数据时不能触碰连接超声池和高频信号源的两条导线； 3.锆钛酸铅陶瓷片表面与对应面的玻璃槽壁表面必须平行，此时才会形成较好的表面驻波，因此，实验时应将超声池的上盖盖平。而上盖与玻璃槽留有较小的空隙，实验时微微扭动一下上盖，有时也会使衍射效果有所改善； 4.一般共振频率在11MHz左右，可调范围9.5-12MHz。在稳定共振时，频率计显示最多末尾1-2个单位数的变动。 注意事项 5.实验时间不宜过长，建议信号源限时功能设定在60分钟为宜。 6.提取液槽应拿两端面，不要触摸两侧表面通光部位，以免污染。如有污染，可用酒精乙醚清洗干净，或用镜头纸檫净。 7.实验完毕，应将超声池内被测液体倒出，或把锆钛酸铅陶瓷片拿离液槽并用洁布檫干。不要把锆钛酸铅陶瓷片长时间浸泡在液槽内。 8.使用测微目镜测量时，一定要保持一个方向转动螺旋手轮，中途不能反转，以免回程误差。 注意事项 * * * 安徽三联学院基础实验教学中心 大学物理实验 超声光栅测速实验 安徽三联学院基础实验教学中心 大学物理实验 分光计的调节和使用 超声光栅测速实验 主讲教师： 陶灵平 1922年布里渊（L·Brillouin）曾预言，当高频声波在液体在传播时，如果有可见光通过该液体，可见光将产生衍射效应。这一预言在10年后被验证，这一现象被称作声光效应。 1935年，拉曼（Raman）和奈斯（Nath）对这一效应进行研究发现，在一定条