物理實驗報告模板
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實驗原理：若有一超聲波通過某種均勻介質，介質材料在外力作用下發(fā)生形變，分子間因相互作用力發(fā)生改變而產生相對位移，將引起介質內部密度的起伏或周期性變化，密度大的地方折射率大，密度小的地方折射率小，即介質折射率發(fā)生周期性改變。這種由于外力作用而引起折射率變化的現象稱為彈光效應。彈光效應存在于一切物態(tài)。如上所述，當聲波通過介質傳播時，介質就會產生和聲波信號相應的、隨時間和空間周期性變化。這部分受擾動的介質等效為一個“相位光柵”。其光柵常數就是聲波波長λs，這種光柵稱為超聲光柵。聲波在介質中傳播時，有行波和駐波兩種形式。特點是行波形成的超聲光柵的柵面在空間是移動的，而駐波場形成的超聲光柵的柵面是駐立不動的。
當超聲波傳播到聲光晶體時，它由一端傳向另一端。到達另一端時，如果遇到吸聲物質，超聲波將被吸聲物質吸收，而在聲光晶體中形成行波。由于機械波的壓縮和伸長作用，則在聲光晶體中形成行波式的疏密相間的構造，也就是行波形式的光柵。
當超聲波傳播到聲光晶體時，它由一端傳向另一端。如果遇見反聲物質，超聲波將被反聲物質反射，在返回途中和入射波疊加而在聲光晶體中形成駐波。由于機械波壓縮伸長作用，在聲光晶體中形成駐波形式的疏密相同的構造，也就是駐波形式的光柵。聲光效應是指光通過某一受到超聲波擾動的介質時發(fā)生衍射的現象，這種現象是光波與介質中聲波相互作用的結果。
1．布拉格聲光調制
這套實驗系統主要是用來完成利用布拉格衍射進行聲光調制的各項實驗，所以下面就著重講一下布拉格聲光調制。
如果聲波頻率較高，且聲光作用長度較大，此時的聲擾動
介質也不再等效于平面位相光柵，而形成了立體位相光柵。這
時，相對聲波方向以一定角度入射的光波，其衍射光在介質內
相互干涉，使高級衍射光相互抵消，只出現0級和±1級的衍
射光，這就是布拉格聲光衍射，如圖1-1所示，這種衍射形式
效率較高，有利于制成各種實用器件。
下面從波的干涉加強條件來推導布拉格方程。為此，可把
聲波通過的介質近似看作許多相距λs的部分反射、部分透射的
鏡面。對于行波場，這些鏡面將以速度νs沿x方向移動(因為
ωm<<ωc所以在某一瞬間，超聲場可近似看成是靜止的，因而
對衍射光的分布沒影響)。對駐波超聲場則完全是不動的。當
平面波以θi入射至聲波場，在B、C、E各點處部分反射，產
生衍射光。各衍射光相干增強的條件是它們之間的光程差應為
其波長的整數倍，或者說必須同相位。圖1-2表示在同一鏡面
上的衍射情況，入射光在B、C點的反射光同相位的條件必須
使光程差AC-BD等于光波波長的整數倍
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