一、实验目的：1.掌握两种测量声波在空气中传播速度的
方法
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。2.进一步加深对波的及格特征量的理解。二、实验器材：声速测定仪、功率函数发生器、示波器各一台。三、实验原理：1.空气中的声速温度为t℃时空气中的声速可以表示为vt331.5273.15tms1（1）273.15在
实验室
17025实验室iso17025实验室认可实验室检查项目微生物实验室标识重点实验室计划
中经常采用驻波法和行波法测定波长λ，由频率计直接读出频率f，然后由vf求出声速。实验中采用超声波测声速。超声波的发射（声速测量仪上的S1）和接收（声速测量仪上的S2）是用压电陶瓷换能器进行的。发射源S1受到信号发生器输出的正弦电压的激励而发出超声波。接收器S2把接收到的声波转换成正弦电压信号，输入示波器观察。2.驻波法理论证明，只有当S1,S2的距离L为声波半波长的整数倍时，即Ln2，(n=1,2,3…)才能在S1,S2之间形成稳定的驻波共振现象，驻波的幅度达到极大，此时在示波器荧光屏上的电压信号也相应极大。移动S2，每移动半个波长，示波器上的电压信号就达到一个极大值，通过移动的距离可知半波长数值，读出功率函数发生器的输出频率，就可知声速。3.行波法将接收信号的换能器S2的端面转过一个角度，使其与S1不平行，则S1,S2之间的空气柱内只存在S1发射的行波。在同一时刻，S1,S2表面处声波的位相差Φ与S1,S2之间距离L的关系为2L当L2k2和L(2k1)2时，对应的位相差分别为2k和＝（2k1)，k为整数。同频率不同相位的两个相互垂直的谐振动合成时，其李萨如图形如教材图6－5－3所示。固定S1,移动S2，当荧光屏显示斜率为正的直线时，两线号相位差为2kπ，当荧光屏显示斜率为负的直线时，两线号相位差为（2k＋1）π。四、实验内容：1.寻找共振频率f打开示波器和功率函数发生器。把S1,S2的距离调节到比较接近的位置（3－5厘米即可）。移动S2，当示波器上振幅出现最大时停止。缓慢调节功率函数发生器，当示波器上的振幅达到最大时，此时的频率为共振频率，填入表格。2.在谐振频率处用驻波法测波长。将S2逐渐右移，测出相继出现的6个信号电压极大值对应的游标读数，记入表格。观察S2移动过程中，荧光屏上信号电压成周期性变化的现象。3.在谐振频率处用行波法测波长。将S2逐渐右移，测出相继出现斜率为正、负斜率的直线时对应的游标读数，记入表格。观察S2移动过程中，荧光屏上信号电压成周期性变化的现象。五、数据处理：温度t＝19.5°C共振频率f＝35.605KHz表一：驻波法测波长vt331.5273.1519.5m/s343.13m/s273.1523.910235.6059.5640340.53m/s5v实＝f35.605Evtv实vt340.53343.340.530.764%x(mm)N24.840829.6816mm，v35.6059.6816344.71m/sEvtv实vt340.53344.340.531.23%表二：行波法测波长v实＝f35.60535.6059.6116342.22m/s5Evtv实vt340.53342.340.530.496%X(mm)N24.888279.77654mm，v35.6059.77654348.09m/sEvtv实vt340.53348.340.532.22%思考题P208，2，4题2．L较小可以使振动的能量损失较小4．声音的能量随距离的增加而衰减。
浙公网安备 33021202002483