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1、超聲波測聲速實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)名稱:超聲波測聲速實(shí)驗(yàn)報(bào)告一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1)、了解超聲波的發(fā)射與接收方法。(2)、加深對(duì)振動(dòng)合成、波動(dòng)干涉等理論知識(shí)的理解。(3)、掌握用干涉法與相位法測聲速。二、實(shí)驗(yàn)原理由波動(dòng)理論可知,波速與波長、頻率有如下關(guān)系:v=f,只λ要知道頻率與波長就可以求出波速。本實(shí)驗(yàn)通過低頻信號(hào)發(fā)生器控制換能器,信號(hào)發(fā)生器的輸出頻率就就是聲波頻率。聲波的波長用駐波法(共振干涉法)與行波法(相位比較法)測量。下圖就是超聲波測聲速實(shí)驗(yàn)裝置圖。駐波法測波長:由聲源發(fā)出的平面波經(jīng)前方的平面反射后,入射波與發(fā)射波疊加,它們波動(dòng)方程分別就是:超聲波測
2、聲速實(shí)驗(yàn)報(bào)告疊加后合成波:的各點(diǎn)振幅最大,稱波腹,的位置:(n=0,1,2,3??)的各點(diǎn)振幅最小,稱波,的位置:超聲波測聲速實(shí)驗(yàn)報(bào)告(n=0,1,2,3??)因此只要得相兩波腹(或波)的位置Xn、Xn-1即可得波。相位比法波:從能器S1出的超聲波到達(dá)接收器S2,所以在同一刻S1與S2的波有一相位差:φ=2∏x/λ,其中λ就是波長,x為S1與S2之距離)。因x改一個(gè)波,相位差就改2∏。利用李如形就可以得超聲波的波。三、實(shí)驗(yàn)儀器超聲聲速定:主要部件就是兩個(gè)陶瓷能器與一個(gè)游卡尺。函數(shù)信號(hào)生器:提供一定率的信號(hào),使之等于系的振率。示波器:示波器的x,
3、y入各接一個(gè)能器,改兩個(gè)能器之的距離會(huì)影響示波器上的李如形。并由此可得當(dāng)前率下聲波的波,合率,可以求得空氣中的聲速。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容超聲波測聲速實(shí)驗(yàn)報(bào)告1.調(diào)整儀器使系統(tǒng)處于最佳工作狀態(tài)。2.用駐波法(共振干涉法)測波長與聲速。3.用相位比較法測波長與聲速。五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及處理:f=34kHz;Vp-p=5V;L=3、976cm;六、實(shí)驗(yàn)結(jié)論:波長λ=1、0612cm;由此聲速經(jīng)測算為v=(354±3)m/s;U=0、8%七、思考題:1.固定距離,改變頻率,以求聲速。就是否可行？答:不行,由“v=f”λ,距離一定后使得波長無法計(jì)算。2.各種氣體中的聲
4、速就是否相同？為什么？答:不同,因?yàn)椴煌瑲怏w的密度不同,聲波在不同介質(zhì)中波長改變,根據(jù)公式可得結(jié)論。
