文档介绍：成绩评定
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嘉应学院物理学院近代物理实验
实验报告
光拍频法测量光的速度
级:
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实验项目: 实验地点: 班姓座
实验时间：年月曰
一、实验目的：
了解声光效应的应用。
掌握光拍法测量光速的原理与方法。
二、实验仪器和用具：
GSY—IV型光速测定仪，XJ17型通用示波器，E324型数字频率il•等。
三、实验原理：
根据振动振动迭加原理，两列速度相同，振面和传播方向相同，频差又较小的简谐波迭加形成拍。
假设有两列振幅相同（只是为了简化讨论），角频率分别为口|和刃2的简谐波沿/方向传播。片=E°cos㈣一#/ + %）芯2 = q）cos（s+心）式中k =约、k =—称
■ F 2幺
为波数，饥和伊2为初位相，这两列简谐波迭加后得
+旦=2软。｛^1"三）+亨]“。｛^^一^ + 苗-
式中可见，E是以角频率为久W,振幅为的前进波。
2 0 2 [ c） 2
注意到其振幅是以角频率△刃=竺匚竺随时间作周期性缓慢变化，所以称E为拍频波。
2
光拍信号的位相与空间位置有关。处在不同空间位置的光电检测器，在同一时刻有不同位相的光电流输出。
假设空间两点A、B（见图4—5）的光程差为△/',对应的光拍信号的位相差△伊'，即
△夕= △/♦△/ /c = 2汗乌•△//c （4—14）
光拍信号的同位相诸点的位相差满足下列关系
△夕=/c = 2汗• V / c = 2汗• 〃（4—15）
则 c = 4f •△/' /〃
式中，当取相邻两同位相点〃 =1 , △/恰好是同位相点的光程差，即光拍频波的波长
A2 <,从而有△/ =、2 = c/国或 c = 4/'・A2 （4—16）
因此，实验中只要测出光拍波的波长△/ （光程差△/ ）和拍频孑（Af = 2/, f 为超声波频率），根据（）式可求得光速c值。
四、实验步骤:
本实验利用声光调调制测量He-Ne激光以=）在空气中的传播速度并求测量标
准偏差与公认值比较，求百分误差。
1、实验装置的调试
按图5-36-4 （b）联接好所用仪器的线路，高频信号源的信号输出端接频率计Fa, 打开频率计开关，频率旋钮置于100Hz,,打开高频（超声波）信号源，分频器y轴输出端接示波器的y轴输入端，X轴输出端接示器X外触发（或 EXT）0
接通激光光源的开关，调N工作电流至4~5mA（或小于4n】A）,以最大激光光强输出为准，预热15分钟，使激光输出稳定，并调节激光束与装置导轨平行。
打开示波器电源开关，y轴增幅旋至2V/diV, ,示波器右下四个旋钮分别置于：自动、+、、AC0
接通稳压电源开关，直流电压为+15V（红灯亮），电源正常供电。细心调节超声波频率，调节激光束通过声光介质并与驻声场充分互相作用（通过调节频移器底座上的螺丝完成），调节高频信号源频率微调旋钮，使之产生二级以上最强的衍射光斑。
调节光阑，用光阑选取所需的（零级或一级）光束，调|V的、Mi方位，使①②路光都能按预定要求的光路进行。
按图5-36-4 （a）中的光路，调廿各全反射镜、
半反射镜调节架，