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文档简介

1、实验简介 实验目的 实验原理 实验仪器,实验内容 注意事项 数据处理,实验4.1 双光栅测量微弱振动位移量,实验简介,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广泛的应用。,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,实验原理,1. 位移光栅的多普勒频移,激光从一静止光栅出射时，光波的电矢量方程为：,激光从移动光栅出射时，光波电矢量变为：,移动的光栅相对于静止的光栅， 它的k级衍射波有一个多普勒频移,

2、E=E0COS0t,E=E0COS0t+(t) =E0COS(0+kd)t,k=kd,实验原理,2. 光拍的获得与检测,已频移和未频移的平行光束迭加，形成光拍。 拍频较低，容易测得，通过拍频即可检测出多普勒频移量。,实验原理,3微弱振动位移量的检测,拍频和光频无关，正比于光栅移动速度vA,微弱振动的位移振幅,只要测得拍频波的个数，就可得到微弱振动的位移振幅,4拍频波个数的计算方法,波形数=整数波形数+波的首数和尾数 中满1/2或1/4或3/4个波形分数部分+,实验仪器,FB505型双光栅微弱振动测量仪、双踪示波器,信号发生器：120950Hz， 0.1Hz微调，0650mW输出,激 光器：=635nm,030mW,频率计：(1999.9)0.1Hz,音叉谐振频率：500Hz,实验内容,1将示波器上的Y1、Y2、X和 FB505型双光栅微弱振动测量仪Y1、Y2、X的插孔对接,2几何光路调整,3音叉谐振调节,观察示波器的波形直到有很漂亮的拍频波为至,示波器上看到的T/2内的光拍的个数为15个左右,4测出外力驱动音叉时的谐振曲线,【预习思考题】,1如何判断动光栅和静光栅已平行 2作外力驱动音叉谐振曲线时，为什么要固定信号

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