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题目:多振源低频液体表面波声光效应研究及液体表面波回波探究

关键词:表面波;声光效应;复合光栅;表面回波

  摘要


本文基于表面声波的光学测量系统,在前辈们工作的基础上,作者主要做了以下两方面的工作:

第一部分:利用激光衍射法,研究了多个振源引起的低频液体表面波的声光效应,发现了多振源引起的表面波同单振源引起的表面波衍射图样光斑位置之间的联系。当引起两列表面波的两个振源频率具有倍数关系时,声光衍射条纹的极大值位置,与较小频率的振源单独存在时所产生的表面波的极大值位置相同,与较大频率的振源单独存在时所产生的表面波的极大值位置部分相同。当引起两列表面波的两个振源频率不具备倍数关系时,不仅观察到单振源的衍射条纹,而且也观察到了双振源的干涉条纹。
第二部分:通过对表面波激发系统的改进,发现了液体表面波的反射现象,并且用激光干涉法测量了出射波和反射波的振幅,并且得到了液体表面波在特定界面反射后的反射系数。

本文的创新点有以下两个方面:

(1) 在表面声波的研究过程中,很少有人研究多个振源的情况。作者利用两个型号相同的振源,得到了它们同时工作并且在不同频率下激发表面波的衍射图样,并且没有从传统的表面波叠加的角度去分析衍射图样的光斑位置信息,而是利用光栅叠加的理论对其进行解释,理论与实验结果符合较好。
(2) 在传统的测量表面反射波的实验中,一般会选用连续振动的振源,在此种情况下,出射波无疑会对反射波形成干扰,对测量结果的精度有一定的影响。作者仿照输液系统的形式,通过对振源系统的改进,使出射波和反射波被分离。采用频闪照相机,可以记录激光被表面波反射后,投影接收屏上的干涉图样。利用激光干涉法得到了出射波和反射波在经过激光光斑处的振幅。在不考虑表面波衰减的情形下,得到了表面波在特定界面的反射效率。