光速的测定

实验目的

 1．理解光拍的概念及其获得的方法；
    2．学习并掌握光拍法测光速的原理和方法。

实验原理

 （一）光拍的产生和传播
    （二）光拍信号的检测
    （三）光拍的获得---声光频移器原理

实验内容

    1． 接通电源后，打开激光器电源开关，调节电位器，使电流表指示5mA左右（以输出光功率最大为准），几分钟后，激光器输出趋于稳
定。
    2． 接通低压电源开关，两指示灯亮，说明+-15V电源工作正常。
    3． 调节声光频移器，使激光束水平的通过其通光孔与声光介质中驻波声场充分相互作用以使衍射光出现二级以上稳定、明亮、对称的衍射图样。
    4．调节光孔，使零级衍射光通过光孔。
    5． 用斩光器挡住远程光，调节全反射镜、半反镜M₁和半反射镜M₉，通过观察窗口观察，使光束射到光电接收器的光敏面中央。
    6． 打开并正确调节示波器，这时在示波器上应能看到与近程光相应的光拍波形，仔细调节光电接收器的位置调节螺丝，并微调高频信号源频率旋钮，使得到的信号幅度最大。
    7． 用斩光器挡住近程光，调节远程光路中的各个反射镜，使远程光经正交反射镜M₈后也入射到光电接收器的光敏面中央（近程光和远程光必须同轴照射在光敏面的同一位置以避免产生假相移）。这时示波器上应有与远程光对应的光拍波形出现。仔细调节各镜，使得到的信号幅度最大。
    8． 接通斩光器开关，使斩光器旋转，可在示波器上同时观察到远程光、近程光和零信号的图形。
    9． 再适当微调光路和光电接收器的位置，使两路信号幅度最大。
    10．摇动手柄，使示波器上两信号波形重合（即位相差为2π），此时两路光的光程差刚好是Λ。
    11．用卷尺测量两路光的光程差（即光拍的波长）；用示波器测量对应的超声波的频率Ω。
    12．测量3次，取平均值(表格自拟)。由公式C=Λ·2Ω计算光速并与理论值比较，计算百分误差。
    13．再利用李萨如图法测量三次，按12中的要求进行计算。

注意事项

 1． 实验中切勿将激光器的罩盖拿下来，高压危险！
    2． 切勿用手或其他污秽和粗糙物接触光学元件的光学面！
    3． 轻微调节声光频移器以免将引线弄断！
    4． 缓慢摇动摇柄，以免损坏。
    5． 实验完毕后，将光电接收器的罩盖盖好以免光电接收器疲劳工作。