光速测定仪(含讲义)

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1、HENGLIDA恒立达概述第一节仪器的用途HLD-LS-III型光速测定仪由主机和示波器、高频率计等部分组成。它能直接在示波器的荧光屏上显示两路光程不同的光“拍”频波的波形和位相，从而达到测量光波在空气中传播速度的目的。第二节技术指标一、输入电压：AC220V±10%50HZ二、消耗功率：≤30W三、外形尺寸：1700×420×270mm3四、净重：60kg五、连续工作时间：5小时六、环境温度：0℃～+40℃（室温）七、光源氦氖激光器输出功率≥1.5mw，波长6328Å单模八、光载频：29～30MHz九、准确度：1%（位相差为2π）2%（其它位相

2、差）第三节仪器的结构主机见结构图一、信号处理部分：（1）声光频移器（2）高频信号源（3）光电接收盒（4）分频器二、光路部件：光栏（3）全反镜（4、9、10）（11～13）（14～16）半反镜（7）半反镜（条形）（5）斩光器（6）导轨（17）箱体（18）三、电源：1、氦氖激光器电源；2、±15V直流稳压源四、光源：氦氖激光管10HENGLIDA恒立达仪器的工作原理第一节电原理方框图D-02D-01D-03D-04-1至外触发输入至Y输入（示波器）（用户自备）光路系统光电接收器声光频移器氦氖激光器激光电源1/2分频本振混频器1混频器2D-04-2高频

3、率计（用户自备）高频信号源选频放大器选频放大器第二节工作原理说明一、发射部分：长250mm的氦氖激光管输出波长为6328Å，功率大于1.5mw的激光束射入声光频移器中，同时功率信号源输出的频率为15MHz左右、功率1W左右的正弦信号加在频移器的晶体换能器上，在声光介质中产生声驻波，使介质产生相应的疏密变化，形成一位相光栅，则出射光具有2种以上的光频，其产生的光“拍”信号为功率信号源频率的倍频，频率信号源采用考兹振荡电路，经预选放大，功放输出。二、光电接收和信号处理部分：由电路系统出射的拍频光，经光敏二极管接收转化为频率为光拍频的高频电信号，输入至

4、分频器混频电路。该信号与本振荡信号混频，选放后输入至ST-16示波器的Y输入端。与此同时，功率信号发生器的另一路输出信号与1/2本振信号混频，选放后作为ST-16示波器的外触发信号。需要指出的是，如果使用示波器内触发，将不能正确显示二路光波之间的位相差。三、电源：激光电源采用倍压整流电路，工作电压部分采用大电解电容，使之有一定的电流输出，触发电压采用小容量电容，利用其时间常数小的性质，使该部分电路在有工作负载的情况下形同短路，结构简洁、有效。±15V电源采用三端固定集成稳压器件，负载≥300mA，供给光电接收器和信号处理部分以入功率信号源，±15

5、V降压调节处理后供给斩光器之小电机。10HENGLIDA恒立达指示灯电压直接由稳压电源给出。仪器的使用第一节仪器的成套性一、成套性HLD-LS-III型光速测定仪1台卷尺1个电源线1根合格证1个50Ω高频电缆线3根二、配套仪器ST-16一台（自备）频率计一台（自备）三、技术文件使用说明书一份第二节仪器的安装一、仪器应放在稳固、平整的实验桌上，室内光线不宜明亮。二、调节底脚螺栓（23），使仪器处于水平状态。三、接线：（见结构图）1、将电源线接入仪器电源插口。2、用高频电缆将仪器高频信号源的输出端（机内）接入声光频移器（2）输入Q9插口。3、将高频信

6、号源的FREQUENCYDETERMINNATION输出端口接至频率计输入端口。4、将负15伏电源插头接至光电接收盒的电源输入端口，分频器D-04-2R30MHz信号输入（机内）用高频电缆接至光电接收电路D-04-1的输出孔。5、将仪器分频器的“Y”端接至示波器的“Y”输入通道；将分频器的“EXT”输出端接至示波器的外部触发输入端口。第三节仪器的调试一、激光器（D-02）1.接通电源开关；2.调节激光电源电位器，使表头指示6mA左右，15分钟后激光器输出趋于稳定。二、示波器：按示波器说明书使ST-16正常工作，Y轴衰减和扫描速度按输入信号适当选择

7、，注意必须使用ST-16处于外触发工作状态，否则不能准确比较光拍信号的位相差。三、直流稳压电源（D-05）接通稳压电源开关，两个指示灯亮，则±15V电源正常供电。10HENGLIDA恒立达四、声光频移器（D-01）使激光束水平通过D-01的通光孔与D-01的声光介质中的驻声场充分互相作用（通过调节频移器底座上的螺丝来完成），调节信号源频率微调旋钮，使产生最强衍射光斑。871514CD16172219119432120高频信号源分频器±15V稳压电源激光电源23结构图五、实验光路调节步骤（见上图）1.按（三、接线）连接好线路，打开±15V电源开关和

8、激光器电源开关；调节激光器（1）的电位器使电流约6毫安，激光经过声光频移器（2）到达光栏（3）；调节光栏（3）的高度与光路反射镜中心等高