CN2570752Y - 超声光栅声速仪 - Google Patents
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Abstract
构造简单，使用方便的超声光栅声速仪，设有一由光学玻璃制作的透明液槽(5)，液槽(5)上面设有一塑料盖板(3)，盖板(3)上联有信号输入端(1)两个，液槽内插设有一金属铝板(2)，此金属铝板与盖板(3)相联，金属铝板上固定有一锆钛酸铅陶瓷共振片(4)置于液槽(5)内并与所述的信号输入端1电连接。本实用新型可作为教学实验仪器，用于测定超声波在液体中的传播速度。
Description
技术领域
本实用新型涉及教学实验仪器，具体是可以测定超声波在液体中传播速度的仪器。
背景技术
在物理教学中会涉及到声光效应的内容，这方面内容大多通过一些理论知识的教学，缺少简单有效且实用的实验器具，以提高教学效果。特别是关于超声波在液体中传播速度，虽有理论公式，但在已知技术中尚无简单实用的实验器具。
发明内容
本实用新型要解决现实中缺乏测定超声波在液体中传播速度的简单实用的实验仪器的问题，提供一种超声光栅声速仪，可结合教学与实验，方便直观地观察声光现象并由此而测定超声波在液体中的传播速度。
为解决上述问题，本实用新型采用的技术方案其特殊之处是设有一透明液槽，液槽上面设有一盖板，盖板上联有信号输入端，液槽内设有一共振片与所述的信号输入端电连接。
可以在所述的液槽内插置一金属板，所述的共振片固定于金属板而设于液槽内。
本实用新型中的透明液槽宜采用光学玻璃制作，液槽上面的盖板可以采用塑料盖板，盖板上所联的信号输入端端为两个，穿经盖板一侧的通孔装入，信号输入端经导线与所述的共振片连接。
在液槽中插入一金属板，可以是铝片，以固定所述的共振片，共振片应与其相迎的液槽壁保持平行。
所述的共振片可以是锆钛酸铅陶瓷片，它与输入的超声信号产生共振，在液槽内液体中传输出超声波，此波并经液槽槽壁反射产生反射波。
实验时于液槽内装入非电离液，如蒸馏水、乙醇或其他液体。
与本仪器配合使用的有一超声信号源、一分光计和一光源，此三者为已有产品。用高频信号连接线将超声信号源与本实用新型中的信号输入端连接，使共振片产生共振在液槽内发射出超声波，以光源垂直于超声波传播方向照射液槽(内具液体)，分光计置于光路中，观察光的衍射。
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，由此加剧了波源和反射面之间液体的疏密变化程度。单色平行光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，液槽中的液体就相当于一个衍射光栅。利用测微目镜测量衍射光谱的条纹间距，由公式Vc＝λνf/Δlk就可计算出声波在液体中传播的速度Vc。式中：λ—光波波长，ν—共振时频率计的读数，f—分光计中望远镜物镜焦距(仪器数据)，Δlk—同一种颜色的衍射条纹间距。
本实用新型由于设有透明液槽可盛装液体，液槽内固定有一共振片，液槽盖板上设有信号输入端可与外设的超声信号源及所述共振片连接，使共振片产生共振向液槽内液体发射超声波，此波并经液槽槽壁反射，经外设的分光计观察，即能计算出超声波在液体中的传播速度，故本实用新型结构简单，使用方便，解决了声光效应中测定液体中声速无现成简便的实验手段与仪器问题。
附图说明
图1是本实用新型结构示意图；
图2是图1仪器左视结构示意图。
具体实施方式
本实施方式的一种超声光栅声速仪，设有一由光学玻璃制作的透明液槽5，液槽5上面设有一塑料盖板3，盖板3上联有信号输入端1两个，液槽5内插设有一金属铝板2此金属铝板与盖板3相联，金属铝板上固定有一锆钛酸铅陶瓷共振片4置于液槽5内并与所述的信号输入端1电连接，共振片4与相迎的液槽槽壁平行。
Claims (2)
1、超声光栅声速仪，其特征是设有一透明液槽(5)，液槽(5)上面设有一盖板(3)，盖板(3)上联有信号输入端(1)，液槽(5)内设有一共振片(4)与所述的信号输入端(1)电连接。
2、如权利要求1所述的超声光栅声速仪，其特征是液槽(5)内插置有一金属板(2)，所述的共振片(4)固定于金属板(2)而设于液槽内。
Priority Applications (1)
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| CN 02260193 CN2570752Y (zh) | 2002-09-24 | 2002-09-24 | 超声光栅声速仪 |
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| CN2570752Y true CN2570752Y (zh) | 2003-09-03 |
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Family Applications (1)
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| CN (1) | CN2570752Y (zh) |
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| CN107764388A (zh) * | 2017-09-28 | 2018-03-06 | 天津大学 | 一种基于声光效应的高精度海水声速测量方法 |
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2002
- 2002-09-24 CN CN 02260193 patent/CN2570752Y/zh not_active Expired - Fee Related
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