晶体的电光、声光和磁光调制实验

该实验在物理楼134房间，负责教师有姚红英，乐永康等

晶体的电光、声光和磁光调制实验仪器。

当给晶体或液体加上电场后，该晶体或液体的折射率发生变化，这种现象称为电光效应。

【实验目的】

1. 掌握晶体电光调制的原理和实验方法。
2. 了解一种激光通信的方法。

光波在介质中传播时被超声波衍射的现象，称为超声致光衍射，也称声光效应。

【实验目的】

1. 了解声光效应的原理。
2. 了解喇曼－纳斯衍射和布喇格衍射的实验条件和特点。
3. 完成声光调制实验光路的安装及调试。
4. 测量并计算衍射角，从而计算650 nm波长下形成的光栅常数。

1845年，法拉第（M.Faraday）在探索电磁现象和光学现象之间的联系时，发现了一种现象：当一束平面偏振光穿过介质时，如果在介质中，沿光的传播方向上加上一个磁场，就会观察到光经过样品后偏振面转过一个角度，即磁场使介质具有了旋光性，这种现象后来就称为法拉第效应。法拉第效应第一次显示了光和电磁现象之间的联系，促进了对光本性的研究。之后费尔德（Verdet）对许多介质的磁致旋光进行了研究，发现了法拉第效应在固体、液体和气体中都存在。

【实验目的】

1. 掌握磁光效应的原理和实验方法。
2. 计算磁光介质的Verdet常数。

1. 2-7_gcs-dstz_晶体的电光_声光_磁光调制实验.doc
2. gcs-dsc_20电光声光磁光效应_1_.doc

• 铌酸锂晶体电光效应

1. 铌酸锂晶体的会聚偏振光干涉现象以及系统的正交调节
2. 测量铌酸锂晶体的主要参数

1）极值法测量铌酸锂的半波电压

2）调制法测量铌酸锂晶体的半波电压

3）计算铌酸锂晶体的电光系数

4）测量电光调制器（包括起偏器、检偏器与晶体）的透过率曲线

3. 铌酸锂晶体的输出特性

1）利用1/4波片改变晶体的工作点

2）音频信号的传输

• 晶体的声光调制实验

1、正确连接声光调制器各个部分，开机预热5分钟；按照讲义中的图搭建光路，依次为激光器、声光晶体和探测器。

2、调整光路同轴等高，使激光束按照一定角度入射声光调制器晶体，保证激光束穿过晶体后出现清晰的衍射光斑，在白屏上观察衍射光斑，并通过测量0-1级衍射光斑的距离和晶体到白屏的距离计算衍射角，从而计算650 nm波长下形成的光栅常数。

3、进一步调整晶体的角度和位置，使零级斑一侧的衍射光斑更明亮，使用狭缝，使1级或-1级衍射光斑入射探测器。

4、将mp3与声光调制器连接，扬声器与探测器连接，可以通过音箱听到MP3（可用手机代替）播放的乐曲，调整乐曲音量观察音箱音量变化

• 晶体的磁光调制实验

1. 调试光路及观察现象；
2. 维尔德常数测量

1. 贾玉润，王公治，凌佩玲 主编，大学物理实验[M]，复旦大学出版社，1985
2. J. F. Neeson, S. Austin, Amer. J. Phys. 43,11(1975) 984
3. J. F. Neeson, et al., Amer. J. Phys. 45,3(1977) 299
4. 章志鸣，沈元华，陈惠芬 编著，光学[M]，第二版，高等教育出版社，2000

见实验讲义中各部分内容。