FP Versuch O6 Lichtmodulation durch Ultraschall

Standort:
IOAP ER 273  (Arbeitsgruppe Prof. Lehmann)
Inhalt:
Eine Ultraschallwelle erzeugt in einer Flüssigkeit Dichteschwankungen, die zur Modulation des Brechungsindex führen. Durchläuft ein Laserstrahl diese Flüssigkeit, so wird vornehmlich dessen Phase moduliert. Diese Phasenmodulation des Laserstrahls kann nicht direkt beobachtet oder aufgezeichnet werden. Für die Untersuchung von Phasenmodulationen müssen daher immer geeignete optische Methoden wie z.B. Dunkelfeldabbildung oder Beugung genutzt werden.Mit Hilfe des beschriebenen Effekts soll in diesem Versuch die Schallgeschwindigkeit in Wasser und Isopropanol bestimmt werden. Dazu wird die Wellenlänge einer Ultraschallwelle mittels Fraunhoferbeugung und Dunkelfeldabbildung gemessen. Aufgezeichnet werden die Daten mittels CCD-Chip, so dass eine computergestützte Auswertung möglich ist.
Lernziele bzw. Methoden:
• Dunkelfeldabbildung
• Fraunhoferbeugung
• Abbildung von Phasenobjekten
Literatur:
Hecht: Optik, Oldenbourg Verlag (Grundlagen zur Optik)
Born, Wolf: Principles of optics, Springer Verlag (sehr theoretische Beschreibung der Beugung an Ultraschallwellen)
Menzel: Fourieroptik und Holographie (Fourieroptik, Transferfunktionen)