1880年，Bell發現了光聲效應。光聲效應是指物體在周期性變化的光照下產生聲信號的現象[1-3].當物質受到光照射時，光與物質產生相互作用，物質因吸收光能而受激發，分子躍遷到激發態，在返回初始狀態時，或者通過伴隨發光的輻射躍遷過程，或者通過無輻射躍遷過程。

無輻射躍遷部分的振動、轉動能量是通過與其他分子碰撞，以熱的形式散逸。

如果照射的光束經過周期性的強度調制進入到封閉的光聲池，則在物質內產生周期性的溫度變化，使這部分物質及其鄰近媒質熱脹冷縮而產生應力（或壓力）的周期性變化，把熱量傳導給周圍的耦合氣體，氣體在密閉的光聲池里起到活塞作用，在光聲池內產生壓力波動，因而產生聲信號，此種信號稱光聲信號。

光聲效應具有靈敏度高、響應快等優點，利用光聲效應可以對通常吸收光譜技術難于檢測的強散射、不透明的物質進行光譜檢測。

目前，光聲效應在光聲成像、光聲光譜、檢測弱吸收氣體的濃度、檢測空氣粉塵含量等方面得到應用[4-7].在物理實驗上以“雙個”或“多個”取代“單個”的方法改善實驗效果一直得到應用，文獻[8]采用雙擋光片取代單擋光片用于轉動慣量測量，文獻[9]采用雙探頭取代單探頭測量交變磁場。通常光聲效應檢測采用單一探頭，由于光聲信號比較弱，檢測靈敏度不夠，不利于信號檢測。改善光聲信號探測靈敏度有2個途徑：采集更多的信號；增大電路放大倍數。

在放大電路放大倍數一定的情況，如果采用多個探頭采集光聲信號，將能夠有效提高光聲信號檢測的靈敏度。本文設計了雙探頭光聲效應實驗系統，測試了該系統的頻率響應和幅度響應特性，雙探頭檢測能改善信號靈敏度。 同時雙探頭光聲池可以作為信號源，產生2路具有一定相位差的同頻率信號，從而演示它們的疊加效果。

1雙探頭光聲效應實驗系統

雙探頭光聲效應實驗系統由雙探頭光聲池、斬波器、放大電路和示波器構成。

雙探頭光聲池的結構和實物圖分別如圖1~2所示。雙探頭光聲池有2個駐極體微音器，底部有炭黑。斬波器對激發光進行調制獲取出不同頻率的調制光。

與雙探頭光聲池的2路信號輸出配套，設計了信號放大電路，它具有2個輸入端，可以分別放大2路信號，每路信號放大倍數為10倍；可以對2路信號進行疊加，從而提高信號的檢測靈敏度。

系統采用北京普源精電科技術有限公司生產的DS5022M數字示波器，響應速度快，具備50Ω/1MΩ輸入阻抗選擇，便于觀測信號并且分析實驗數據。