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翻译样例: 用超声光栅测液体中的声速
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光波在介质中传播时被超声波衍射的现象,称为超声致光衍射(亦称声光效应)。

超声波作为一种纵波在液体中传播时,其声压使液体分子产生周期性的变化,促使液体的折射率也相应的作周期性的变化,形成疏密波。此时,如有平行单色光沿垂直于超声波传播方向通过这疏密相间的液体时,就会被衍射,这一作用,类似光栅,所以称为超声光栅。

超声波传播时,如前进波被一个平面反射,会反向传播。在一定条件下前进波与反射波叠加而形成超声频率的纵向振动驻波。由于驻波的振幅可以达到单一行波的两倍,加剧了波源和反射面之间液体的疏密变化程度。某时刻,纵驻波的任一波节两边的质点都涌向这个节点,使该节点附近成为质点密集区,而相邻的波节处为质点稀疏处;半个周期后,这个节点附近的质点又向两边散开变为稀疏区,相临波节处变为密集区。在这些驻波中,稀疏作用使液体折射率减小,而压缩作用使液体折射率增大。在距离等于波长Λ的两点,液体的密度相同,折射率也相等单色平行光λ沿着垂直于超声波传播方向通过上述液体时,因折射率的周期变化使光波的波阵面产生了相应的位相差,经透镜聚焦出现衍射条纹。这种现象与平行光通过透射光栅的情形相似。因为超声波的波长很短,只要盛装液体的液体槽的宽度能够维持平面波(宽度为ι),槽中的液体就相当于一个衍射光栅。图中行波的波长Λ相当于光栅常数。由超声波在液体中产生的光栅作用称作超声光栅。

WSG-I型超声光栅声速仪的实验装置如图3所示。液体槽(可称其为超声池)是一个长方形玻璃槽,它的两个通光侧面(窗口)为平行平面。液槽内盛有待测液体(水或酒精)。液体槽通过液体槽座被放置在分光计的载物平台上,其通光侧面与平行光管光轴垂直。换能器为压电陶瓷晶片,晶片两面的引线与液体槽上盖的接线柱相连。由超声信号源输出的高频振荡信号驱动锆钛酸铅陶瓷片,产生的超声波会在液体中形成稳定的驻波,形成超声光栅。超声信号的共振频率一般在11MHz左右。用钠光灯作单色光源,它所发出的单色光(λ=589.3nm)经过平行光管入射到液体槽上。被超声光栅衍射后,自液体槽窗口出射的光,经望远镜物镜(JJY型分光计的物镜焦距为=170mm)会聚在物镜的后焦面上。用测微目镜观测由超声光栅产生的衍射条纹。

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