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文档简介

双光栅测量微弱振动位移量,大学物理实验教学中心,精密测量在自动化控制的領域里一直扮演着重要的角色，其中光电测量因为有较佳的精密性与准确性，加上轻巧、无噪音等优点，在测量的应用上常被采用。作为一种把机械位移信号转化为光电信号的手段，光栅式位移测量技术在长度与角度的数字化测量、运动比较测量、数控机床、应力分析等领域得到了广泛的应用。多普勒频移物理特性的应用也非常广泛，如医学上的超声诊断仪、测量海水各层深度的海流速度和方向、卫星导航定位系统、音乐中乐器的调音等。双光栅微弱振动测量仪在力学实验项目中用于音叉振动分析、微振幅(位移)测量和光拍研究等。,实验目的,了解利用光的多普勒频移形成光拍的原理并用于测量光拍拍频；学会使用精确测量微弱振动位移的一种方法；应用双光栅微弱振动测量仪测量音叉振动的微振幅。,仪器介绍(点击播放),仪器操作(点击播放),实验内容,1.认真研读书上实验原理部分，预习示波器的应用，熟悉双踪示波器的使用方法。2.将示波器的Y1、Y2、X外触发输入端接至双光栅微弱振动测量仪的Y1、Y2、X的输出插座上，开启各自的电源。3.几何光路调整。小心取下“静光栅架”，(不可擦伤光栅)稍稍松开激光器顶部的锁紧手轮，用手小心地上下左右搬动激光器，让光束从安装静止光栅架的孔中心通过。调节光电池架手轮，让某一级衍射光正好落入光电池前的小孔内。锁紧激光器。4.双光栅调整。小心地装上“静光栅架”，静光栅尽可能与动光栅接近，注意不可让它们相碰！用一白纸作为观察屏，放于光电池架前观察光斑，慢慢转动光栅架，仔细观察调节，使得两个光束尽可能重合。去掉观察屏，轻轻敲击音叉，调节示波器，配合调节激光器输出功率，应看到很漂亮的拍频波。5.音叉谐振调节。先将“功率”旋钮置于67点钟附近，调节“频率”旋钮，(500附近)，使音叉谐振。调节时用手轻轻地按音叉顶部，找出调节方向。如音叉谐振太强烈，将“功率”旋钮向小钟点方向转动，使在示波器上看到的内光拍的波数为15个左右。记录此时音叉振动频率、屏上完整波的个数、不足一个完整波形的首数及尾数值以及对应该处完整波形的振幅值。6.测出外力驱动音叉时的谐振曲线。固定“功率”旋钮位置，在音叉谐振点附近，小心调节“频率”旋钮，测出音叉的振动频率与对应的信号振幅大小，记录下数据。,数据处理,求出音叉谐振时光拍信号的平均频率；求出音叉在谐振点时作微弱振动的位移振幅；在坐标纸上画出音叉的频率振幅曲线；作出音叉
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