文档介绍：成绩评定
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实验工程：光拍频法测量光的速度
实验地点：
、实验目的:
名:
号:
实验时间：年月日
成绩评定
教师签名
实验工程：光拍频法测量光的速度
实验地点：
、实验目的:
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实验时间：年月日
.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型数字频率计等。
三、实验原理:
根据振动振动迭加原理，两列速度一样，振面和传播方向一样，频差又较小的简谐波迭加形成拍。
假设有两列振幅一样〔只是为了简化讨论〕，角频率分别为1和2的简谐波沿方
向传播。E1E0cos(1k1)E2E0cos(2k2)式中k土、k2J称
12
为波数，1和2为初位相，这两列简谐波迭加后得
EE1E2=2E0cos」一2t-」一2?cos」一2t-一2
2c22c2
式中可见，E是以角频率为———2,振幅为2E°cos二一2t-二一2的前进波。
202c2
注意到其振幅是以角频率———2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/,即
//c 2 f //c
(4—14)
光拍信号的同位相诸点的位相差
满足以下关系
//c 2 f //c 2n
(4-15)
那么cf//n
式中，当取相邻两同位相点 n 1
恰好是同位相点的光程差，即光拍频波的波长
O从而有
c/ f 或 c f
(4- 16)
因此，实验中只要测出光拍波的波长
〔光程差〕和拍频f〔 f 2 f , f
为超声波频率〕，根据〔4-16〕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HeNe激光(=)在空气中的彳播速度c。并求测量标
准偏差c。与公认值比拟，求百分误差。
1、实验装置的调试
(1)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,
翻开频率计开关，频率旋钮置于100Hz,,翻开高频〔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)。
(2)接通激光光源的开关，调节工作电流至4~5mA(或小于4mA),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。
(3)翻开示波器电源开关，y轴增幅旋至2V/diV,,示波器右下四个旋钮分别置于：自动、+、、AC。
(4)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