P1.7.5 Nakładanie się fal ultradźwiękowych – Leybold

Opis

• P1.7.5.1 Rozpłaszczanie się fal ultradźwiękowych
• P1.7.5.2 Nakładanie się dwóch ultradźwiękowych wiązek
• P1.7.5.3 Dyfrakcja fal ultradźwiękowych w pojedynczej  szczelinie
• P1.7.5.4 Dyfrakcja fal ultradźwiękowych w podwójnej szczelinie, wielokrotnej szczelinie i na kracie.

Doświadczenia z interferencji fal mogą być przeprowadzane w kompleksowy sposób za pomocą fal ultradźwiękowych, gdzie obiekty dyfrakcji są widoczne gołym okiem. Dodatkowo, nie jest trudno wygenerować koherentną wiązkę dźwiękową.

W doświadczeniu P1.7.5.1, dudnienie fal ultradźwiękowych jest badane za pomocą dwóch przetworników obsługiwanych za pomocą częstotliwości zbliżonych f1 i f 2. Sygnał superpozycji dwóch poszczególnych sygnałów jest interpretowany jako oscylacje z okresowo zmienną amplitudą.

Częstotliwość dudnienia f_S wyznaczana jest z okresu T_S pomiędzy dwoma węzłami i porównywana z różnicą f₂ – f₁.

W doświadczeniu P1.7.5.2, dwa identyczne przetworniku ultradźwiękowe są obsługiwane przez pojedynczy generator. Przetworniki te generują diw koherentne wiązki ultradźwiękowe, które interferują ze sobą. Obraz interferencyjny odpowiada dyfrakcji fali płaskiej na podwójnej szczelinie, gdy dwa przetworniki pracują w fazie. Zmierzone natężenie jest zatem największe przy kącie dyfrakcji a.

Doświadczenia P1.7.5.3 i P1.7.5.4 używają przetwornika ultradźwiękowego jako źródło punktowe w ognisku reflektora wklęsłego.

Ultradźwiękowa fala płaska generowana w ten sposób jest uginana na pojedynczej szczelinie, podwójnej szczelinie oraz szczelinach wielokrotnych. Przetwornik ultradźwiękowy i szczeliny są montowane razem na talerzu obrotowym do komputerowej rejestracji obrazów dyfrakcji. Układ ten mierzy dyfrakcję na pojedynczej szczelinie dla różnych szerokości b szczeliny i dyfrakcję na szczelinach wielokrotnych i siatkach o różnej liczbie szczelin N.