声光效应实验
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布拉格衍射与喇曼拉斯衍射比较
布拉格衍射
2实验条件:光速斜入射，声光作用距离满足L<λs/2λ，其中L为介质的厚度，λs为介质中超声波的波长，λ为入射光在介质中的波长。
特点:只有当入射光方向满足一定条件时，才有显著的声光衍射;除0级光外，衍射光或者只有+1级或者只有-1级;衍射光效率η很高，可高达100,。
喇曼拉斯衍射
2实验条件:光束相对于超声波波面以某一角度入射，且其作用距离满足L>λs/2λ 特点:对入射光方向无严格要求，一般取垂直入射;除0级光外，衍射光有许多级且呈对称分布，一级衍射光最大衍射效率为34%，高级衍射光衍射效率更低。
喇曼拉斯衍射实验现象如下图:
测布拉格衍射偏转角Φ与超声波频率f关系曲线，计算声速 s
光敏元数=2700位 光敏元尺寸=11μm×11μm 光敏元线阵有效长=29.7mm 定标:光敏元件有效长度对应示波器上8格
计算公式:
,,0,,2i,,B,,nss
v,,fsss
次数 0级光与1级光的偏转L(mm) Φ(m) f(MHz) V(m/s) ss
距离(mm)
1 1.46/8*29.7=5.420 243.7 272.422464 85.00 1041
/0.02224
2 1.50/8*29.7=5.569 243.7 272.422464 90.00 1073
/0.02285
3 1.64/8*29.7=6.088 243.7 272.422464 95.00 1036
/0.02498
4 1.70/8*29.7=6.311 243.7 272.422464 100.00 1052
/0.02590
5 1.78/8*29.7=6.608 243.7 272.422464 105.00 1055
/0.02712
6 1.88/8*29.7=6.980 243.7 272.422464 110.00 1046
/0.02864
7 1.98/8*29.7=7.350 243.7 272.422464 115.00 1039
/0.03016
8 2.06/8*29.7=7.648 243.7 272.422464 120.00 1042
/0.03138
注:L是声光介质的光出射面到CCD线阵光敏面的距离。
则Φ-f曲线为 s
v,1048m/ss根据
表
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格计算可得:
测量衍射光相对于零级衍射光与超声波频率关系:
次数 (扫描单位1级光强I(扫描0级光强If I/I 01s10
0.2mv) 单位0.2mv)
1 80.00 6.38 0.80 0.125 2 85.00 5.36 0.84 0.157 3 90.00 4.66 1.00 0.215 4 95.00 4.72 0.94 0.199 5 100.00 4.80 0.84 0.175 6 105.00 6.60 0.48 0.073 7 110.00 6.20 0.62 0.100 8 115.00 6.26 0.46 0.073 9 120.00 6.32 6.32 0.063
浙公网安备 33021202002483