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激光*听实验仪接收装置
更新时间:2023-10-14   点击次数:328次

从初的把线圈接在某通讯线路上进行听,直到现在全球的无线手听,听系统的发展经历了漫长的阶段。而在战争侦破领域中不让对方知道的听——Q听技术的使用已经相当普遍了。
本实验仪采用可见激光进行听,如果要听到周围戒备森严而人不可能接近的房间里的讲话声,可以用一束红外激光打到该房间的玻璃上从而实现听。
实验原理:
光电传感器是根据光电效应的原理制作而成的,光电效应是指物质(主要是金属)在光的照射下释放电子的现象。这是1887年赫兹首先发现的,1905年爱因斯坦引入光子概念后才得到圆满的解释。以后人们又发现固体材料内的载流子在光线的照射下会产生电导率的变化(光电导)或产生电动势(光致电压),这些由光产生的电效应一般统称为光电效应。
本实验用可见光范围内的激光束,照射在一个贴有小镜子的木箱上。木箱内装有收音机,收音机播音时的声波引起木箱壁的振动,使照在小镜子上的激光光斑由于振动发生相应位移,这种位移引起反射光位置的变化。用光电探测器接收反射光,由于反射光位置的变化引起探测器受光面积的变化,从而使其输出电压发生相应的变化,再将这个变化的电压经放大,输入扬声器,就能听到声音了。
实验装置由三部分构成:
监源:由收音机、小镜子和木箱组成。收音机在木箱里发出的声波会引起木箱壁的振动,从而使贴在木箱上的小镜子一起振动。
光路:本实验的光源是半导体激光器,它将光射向小镜子,其反射光由光电探测器接收。由于小镜子的振动,使反射光中带有了收音机中声波的信息。
接收装置:由光电探测器、放大器和扬声器音箱组成。带有声波信息的激光照在光电探测器上,由于受光面积变化,会产生电压的变化,这种电压变化经放大器放大后,由扬声器转换成声音播出,从而还原出木箱中收音机的声音。
必做部分:
1.将装有镜子木箱放在远处(4-8米),将收音机调至合适的电台,使声音清晰无杂音,并放入木箱内关上箱门。
2.调整光路:接通激光器电源,使光束以约45o照射到小镜子上,并使探测器能够接收到反射光,接通探测器与主机,以及实验主机与音箱。
3.敲击玻璃,在扬声器上应能听到敲击声,说明此时光路已调好、线路已接通。
4.打开木箱内收音机,仔细调节探测器与激光光斑之间的相互位置,使光斑移动的中心在探测器的边缘。此时应可听到扬声器发出的声音。
思考题:
1.光电效应可分三类。光线照射到固体表面时,可能有下面三种情况:(1)物体的电子逸出表面向外发射,此为外光电效应;(2)固体材料内载流子的特性发生变化,引起材料电阻率的变化,此为内光电效应;(3)固体材料产生一定方向的电动势,此为光致电压效应。从实验装置判断,本实验采用的是其中的哪一类?
2.不用激光,改用其他光源(如电灯光)可否用来听?为什么?
3.光束照射光电探测器的角度以垂直为好还是倾斜为好?为什么?
4.对于各次实验所听到的声音和强度音质不同,请给出合理的解释。
5.在听到的音质的情况下,其声音仍有些失真,失真主要是由哪些因素引起?
6.照在光电探测器上的光斑移动幅度是否越大越好?
7.若想用上述装置“听"某密室内人的讲话声音,实验装置应做哪些改进?
实验拓展:
探测器前加上透镜,重复实验,给出结论。
本实验中木箱的箱盖与木框间是有间隙的。如果箱盖四周严密固定,情况会如何?用什么办法可以判断箱盖四周的固定情况?
如果以铁筒、塑料盒等代替木箱,能否做此实验?可一试,并得出相应的结论。
*设计实验,用示波器、信号发生器、扬声器等对实验内容进行半定量的测量,改变声波频率,观测听到的波形大小,找出音质优劣的原因。
配置清单:
实验仪主机1台
激光发射器1个
激光接收器1个
音箱1个
木箱1个
收音机1个
小镜片(贴在木箱上)1个
连接线3个
电源线1根
装箱清单1份
合格证1份
说明书1份

毛细管液体粘滞系数测试实验仪

在稳定流动的液体中,由于各层液体的流速不同,互相接触的两层液体之间有力的作用。两相邻层间的这一作用力称内摩擦力或粘滞力,液体这一性质称为粘滞性。这是液体的重要性质之一,不仅在工程和生产技术上有着广泛的应用,在生物以及医学领域也起着重要的作用。 例如,现代医学发现,许多心血管疾病都与血液粘度的变化有关,血液粘度的增大会使流入人体器官的血流量减少,血液流速减缓,使人体处于供血和供氧不足的状态,这可能引起多种心脑血管疾病和其他许多身体不适症状。因此,测量血粘度的大小是检查人体血液健康的重要标志之一。
本实验仪器是使用奥氏粘度计,采用比较法测量液体粘滞系数。与其他高校中落球法测量液体粘滞系数的方法相比,本实验是利用了粘滞流体在垂直毛细管内的流动规律,具有所需测量样品量少、可测不同温度点、控温精度高、结果可重复性好等优点。不但扩展了学生的知识面,而且培养了学生的实验操作能力。本实验仪器可用于基础物理实验和设计性实验。
应用该仪器可以完成以下实验内容:
研究在垂直毛细管内的流动规律。
通过比较法,在任一相同温度下,测量一定量体积未知粘滞系数的液体流过毛细管的时间和相同体积已知粘滞系数的液体流过毛细管的时间,并通过计算得出未知液体的粘滞系数。
技术参数:
控温分辨率可达0.1℃,控温范围:室温到45℃。
计时器分辨率:0.1s,量程:0-999.9s。
电机转速可调。
电源:交流220V±10%。

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