超聲光柵

超音波作為一種縱波在液體中傳播時，其聲壓使液體分子產生周期性的變化，促使液體的折射率也相應的作周期性的變化，形成疏密波。此時，如有平行單色光沿垂直於超音波傳播方向通過這疏密相間的液體時，就會被衍射，這一作用，類似光柵，所以稱為超聲光柵。

基本介紹

• 中文名：超聲光柵
• 產生條件：超音波
• 產生地點：液體
• 作用：光柵作用

超聲光柵

光波在介質中傳播時被超音波衍射的現象，稱為超聲致光衍射（也稱作聲光效應）。

超音波傳播時，如前進波被一個平面反射，會反向傳播。在一定條件下前進波與反射波疊加而形成超聲頻率的縱向振動駐波。由於駐波的振幅可以達到單一行波的兩倍，加劇了波源和反射面之間液體的疏密變化程度。某時刻，縱駐波的任一波節兩邊的質點都湧向這個節點，使該節點附近成為質點密集區，而相鄰的波節處為質點稀疏處；半個周期後，這個節點附近的質點有向兩邊散開變為稀疏區,相臨波節處變為密集區。在這些駐波中，稀疏作用使液體折射率減小，而壓縮作用使液體折射率增大。在距離等於波長 A 的兩點，液體的密度相同，折射率也相等。

單色平行光λ沿著垂直於超音波傳播方向通過上述液體時，因折射率的周期 變化使光波的波陣面產生了相應的位相差，經透鏡聚焦出現衍射條紋。這種現象 與平行光通過透射光柵的情形相似。因為超音波的波長很短，只要盛裝液體的液 體槽的寬度能夠維持平面波（寬度為ι），槽中的液體就相當於一個衍射光柵。圖中行波的波長 A 相當於光柵常數。由超音波在液體中產生的光柵作用稱作超聲光柵。