WSG-I

型超声光栅声速仪说明书

一、

前

言

本仪器隶属声光效应实验范畴，在光路中放置一产生声波振动的媒介实现对透过

光的调制，而且调制效果可以与声信号存在可计算的联络，让学生了解如何对光

信号进行调制，以及实现这一过程的手段，同时也为测量液体（非电解质溶液）

中的声速提供另一种思路和方法，而采用超声光栅技术测量液体中的声速，具有

设备简单、操作方便、精确度高等优点。

 WSG

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I

型超声光栅声速仪为专利产品

(

专利号

:02260193.7)

，未经授权，凡生产、销售、购买仿制产品均属侵权行为。

二、

原

理

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同的液体时，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

1 

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有向两边

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

A

的两点，液体的密度

相同，折射率也相等，如图一所示。