4、光拍法測量光速

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)2光拍法測量光速深圳大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心理解光拍頻的概念了解聲光器件的原理掌握光拍法測量光速的方法一實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)儀器：LM2000C光速測量儀、示波器。其中光速測量儀包括控制箱、頻率計和帶有光路的導(dǎo)軌三部分構(gòu)成。二實(shí)驗(yàn)儀器導(dǎo)軌控制箱頻率計示波器二實(shí)驗(yàn)儀器帶有光路的導(dǎo)軌1、激光器2、聲光器件3、半透半反鏡4、反射鏡5、斬光器6、棱鏡小車7、光電接收器8、導(dǎo)軌帶有光路的導(dǎo)軌上有：123454443446678三實(shí)驗(yàn)原理/

3.1光拍的產(chǎn)生

圖2光拍波對應(yīng)的光強(qiáng)。光強(qiáng)變化的頻率是拍波頻率的2倍。三實(shí)驗(yàn)原理/

3.1光拍的產(chǎn)生

三實(shí)驗(yàn)原理/

3.1光拍的產(chǎn)生

三實(shí)驗(yàn)原理/

3.2聲光器件超聲波入射反射超聲駐波入射光

出射光

儀器介紹：

光速測量儀包括控制箱、頻率計和帶有光路的導(dǎo)軌三部分?？刂葡渖嫌辛鶄€接線孔，從右到左名稱和連接次序?yàn)椋杭す馄鳕C-接至導(dǎo)軌上的激光器端口聲光器件–-接至導(dǎo)軌上的聲光器件端口測頻–-接至測頻儀的輸入端口（10Hz-120MHz）參考–-接至示波器的外觸發(fā)信號–-接至示波器的通道1光電接收–-接至導(dǎo)軌上的光電接收器四實(shí)驗(yàn)步驟連接電線，打開控制器、示波器、頻率計和導(dǎo)軌上的斬光器的電源。把驅(qū)動信號的功率和頻率調(diào)至儀器的參考值（導(dǎo)軌面板上），確保頻率為75.000Hz或49.999Hz，預(yù)熱十分鐘左右。檢查進(jìn)入斬光器的衍射光是否為1級或-1級光。（已調(diào)好，不需調(diào)節(jié)）檢查兩個光路的光是否均入射至光電接收器。（已調(diào)好，不需調(diào)節(jié)）若光斑沒有進(jìn)入接收器，微調(diào)反射鏡可調(diào)整光斑入射位置。確保經(jīng)過導(dǎo)軌的光是準(zhǔn)直的方法：把擋板掛在小車的棱鏡一側(cè)，移動小車時光斑的位置保持不變。小車上方的螺絲可調(diào)整小車內(nèi)部全反射鏡的仰角。把示波器的時間靈敏度調(diào)至微秒量級。觀察示波器上的兩個穩(wěn)定的正弦波形。若沒出現(xiàn)波形，檢查頻率和光路，微調(diào)頻率至聲光器件的工作頻率。若頻率和光路均調(diào)好后還是沒有出現(xiàn)兩個清晰穩(wěn)定的波形，可能是光斑沒有照射到光電接收器內(nèi)的元件上，一般只需微調(diào)反射鏡（光路已調(diào)好，不需調(diào)節(jié)）測量光程差：把A小車置于導(dǎo)軌左側(cè)1.00cm處。把B小車也置于導(dǎo)軌左側(cè)，輕輕移動B小車的位置，使兩路光的波形重疊，記下B小車的位置。分別使波形在兩個方向重疊，測量至少五次，記錄數(shù)據(jù)表格。然后，把A小車置于導(dǎo)軌右側(cè)51.00cm處。B小車也置于導(dǎo)軌右側(cè)，輕輕移動B小車的位置，使兩路光的波形再次重疊，記下此時B小車的位置，至少測量五次。

注意，兩小車從左側(cè)移動到右側(cè)過程中，波形移動了1個周期左右。四實(shí)驗(yàn)步驟操作步驟：

數(shù)據(jù)記錄與處理：四數(shù)據(jù)處理波形第一次重疊（導(dǎo)軌左端）波形第二次重疊（導(dǎo)軌右端）10.53cm148.25cm20.41cm248.10cm30.62cm348.16cm4