声速的测定
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测量声速的两种比较常用的方法及其原理:
直接法:直接法是通过测量声波在空气中传播的时间和距离来计算声速。
在实验中,通常使用一个特制的装置,通过发射声波和接收声波的方式测量声波在空气中的传播时间和距离。
具体的操作流程如下:
(1)发射声波,然后开始计时。
(2)当声波到达接收器时,停止计时。
(3)记录声波的传播距离和时间。
(4)根据公式v=d/t 计算声速,其中v 为声速,d 为声波传播距离,t 为声波传播时间。
共振法:共振法是利用管道或者容器的谐振特性来测量声速。
在实验中,使用一个特制的装置,通过调整管道或容器的长度和调整共振频率来测量声速。
具体的操作流程如下:
(1)在一个固定的频率下,调整管道或容器的长度,使得共振现象出现。
(2)测量共振频率,记录管道或容器的长度。
(3)根据公式v=fλ计算声速,其中v 为声速,f 为共振频率,λ为共振波长。
这两种方法测量声速的原理都是基于声波在介质中传播的速度和特性来实现的。
声波在空气中传播的速度取决于空气温度、压力和湿度等因素,因此在实验中,需要考虑这些因素的影响并进行校正,以确保测量结果的准确性。
测量声速可以采用哪几种方法
测量声速可以采用以下几种方法:
1. 直接测量法:通过在已知距离上进行声波传播的时间测量来计算声速。
这可以通过发送一个声波脉冲,并使用计时器来测量声波传播的时间来实现。
2. 声波干涉法:利用声波传播时产生的干涉现象来测量声速。
这可以通过发送两个或多个声波脉冲,观察干涉图案并测量干涉条纹的移动速度来实现。
3. 声波共振法:利用共振现象来测量声速。
这可以通过在管道内产生声波,并调节频率直到管道共振的状态,然后测量共振频率来实现。
4. 超声波测量法:利用超声波在介质中传播的特性来测量声速。
这可以通过发送超声波脉冲,并测量其在介质中传播的时间来实现。
5. 光学测量法:采用光学技术测量介质中声波传播的速度。
这可以通过使用激光干涉仪或其他光学仪器来实现。
总的来说,不同的测量方法适用于不同的场景和需求。
选用合适的方法可以提高测量的准确性和可靠性。
声速的测定实验注意事项声速的测定实验是一种常见的物理实验,下面是一些注意事项:1. 确认实验仪器:在进行声速的测定实验之前,首先要确保实验仪器齐全,包括声音信号源、麦克风、计时器等。
同时,要保证这些仪器的准确性和灵敏度。
2. 实验环境的控制:声速的测定实验需要在相对静默的环境中进行,以减少外界噪声对实验结果的干扰。
实验室中最好没有其他实验或人员活动,并且应该避免使用有机化合物、化学试剂等可能产生噪音的物质。
3. 实验样本的选择:声速的测定实验可以使用气体、液体或固体作为样本。
根据实验的要求选择适当的样本,确保其纯度和稳定性。
在使用液体和固体样本时,要注意检查样本是否存在气泡和杂质。
4. 实验装置的准备:在进行声速的测定实验之前,要确保实验装置的合理布置和准备。
对于气体样本的实验,需要用气密容器或长而窄的管道来传输声音。
对于液体和固体样本的实验,需要使用适当的容器,并将实验装置固定在支架上。
5. 实验步骤的规范:在进行声速的测定实验之前,先了解实验的步骤和要求,并确保每个步骤都按照规范进行。
特别是在测量时间和距离时,要使用准确且可重复的方法。
6. 数据的收集与处理:在进行声速的测定实验时,要仔细记录实验过程中的所有数据,包括时间、距离和声音信号的强度。
在进行数据处理时,要注意消除任何异常值和误差,并使用统计方法来获得最准确的结果。
7. 安全措施的遵守:声速的测定实验通常是在实验室环境中进行的,因此需要遵守实验室的安全规定和操作规程。
例如,戴上防护眼镜、手套和实验袍,以防止可能发生的飞溅和溅射。
总之,声速的测定实验需要注意实验仪器的准确性、实验环境的控制、实验样本的选择、实验装置的准备、实验步骤的规范、数据的收集与处理以及安全措施的遵守。
只有在严控这些注意事项的前提下,才能保证声速测定实验的准确性和可靠性。
实验十三声速的测定声波是一种在弹性媒质中传播的机械波。
声速是描述声波在媒质中传播特性的一个基本物理量,它的测量方法可分为两类;第一类方法是根据关系式V=L/t,测出传播距离L和所需时间t 后,即可算出声速V;第二类方法是利用关系式V=fλ,从测量其频率f和波长λ来算出声速V。
本实验所采用的共振干涉法和相位比较法属于后者,时差法则属于前者。
由于超声波具有波长短、易于定向发射及抗干扰等优点,所以在超声波段进行声速测量是比较方便的。
通常利用压电陶瓷换能器来进行超声波的发射和接收。
一、实验目的1.学会用驻波共振法和位相比较法测定超声波在空气中的传播速度。
2.进一步学习使用示波器和信号发生器。
3.加强对驻波及振动合成等理论的理解。
二、实验仪器声速测定仪为观察、研究声波在不同介质中传播现象,测量这些介质中声波传播速度的专用仪器。
1.声速测定仪图1 声速测试架外型示意图2.仪器配套性表1 超声速测量实验仪器配套性表声速测定仪1台双踪示波器1台信号发生器1台信号连接线3根三、实验原理1.超声波与压电陶瓷换能器- 1 -- 2 -频率20Hz-20kHz 的机械振动在弹性介质中传播形成声波,高于20kHz 称为超声波,超声波的传播速度就是声波的传播速度,而超声波具有波长短,易于定向发射等优点。
声速实验所采用的声波频率一般都在20~60kHz 之间,在此频率范围内,采用压电陶瓷换能器作为声波的发射器、接收器效果最佳。
图2 纵向换能器的结构简图压电陶瓷换能器根据它的工作方式,分为纵向(振动)换能器、径向(振动)换能器及弯曲振动换能器。
声速教学实验中所用的大多数采用纵向换能器。
图7-2为纵向换能器的结构简图。
2.驻波共振法测定声速假设在无限声场中,仅有一个点声源S 1(发射换能器)和一个接收平面(接收换能器S2)。
当点声源发出声波后,在此声场中只有一个反射面(即接收换能器平面),并且只产生一次反射。
在上述假设条件下,发射波11cos(2/)A t x ξωπλ=+。
大物实验报告声速的测定篇一:大学物理实验报告-声速的测量实验报告声速的测量【实验目的】1.学会用共振干涉法、相位比较法以及时差法测量介质中的声速2.学会用逐差法进行数据处理;3.了解声速与介质参数的关系。
【实验原理】由于超声波具有波长短,易于定向发射、易被反射等优点。
在超声波段进行声速测量的优点还在于超声波的波长短,可以在短距离较精确的测出声速。
超声波的发射和接收一般通过电磁振动与机械振动的相互转换来实现,最常见的方法是利用压电效应和磁致伸缩效应来实现的。
本实验采用的是压电陶瓷制成的换能器(探头),这种压电陶瓷可以在机械振动与交流电压之间双向换能。
声波的传播速度与其频率和波长的关系为:vf(1)由(1)式可知,测得声波的频率和波长,就可以得到声速。
同样,传播速度亦可用v?L/t(2)表示,若测得声波传播所经过的距离L和传播时间t,也可获得声速。
1. 共振干涉法实验装置如图1所示,图中S1和S2为压电晶体换能器,S1作为声波源,它被低频信号发生器输出的交流电信号激励后,由于逆压电效应发生受迫振动,并向空气中定向发出以近似的平面声波;S2为超声波接收器,声波传至它的接收面上时,再被反射。
当S1和S2的表面近似平行时,声波就在两个平面间来回反射,当两个平面间距L为半波长的整倍数,即L=n×,n=0,1,2, (3)2λ时,S1发出的声波与其反射声波的相位在S1处差2nπ(n=1,2 ……),因此形成共振。
因为接收器S2的表面振动位移可以忽略,所以对位移来说是波节,对声压来说是波腹。
本实验测量的是声压,所以当形成共振时,接收器的输出会出现明显增大。
从示波器上观察到的电信号幅值也是极大值(参见图2)。
图中各极大之间的距离均为λ/2,由于散射和其他损耗,各级大致幅值随距离增大而逐渐减小。
我们只要测出各极大值对应的接收器S2的位置,就可测出波长。
由信号源读出超声波的频率值后,即可由公式(1)求得声速。
简述测定声速的步骤
测定声速是一种常见的物理实验,可用于研究声波在不同介质中的传播特性。
测定声速的步骤如下:
1. 实验准备:首先,需要准备一个声音源,如扬声器或发声器。
然后,选择一个测量声音传播距离的装置,如直尺或测距仪。
最后,选择一个计时设备,如秒表或计算机程序。
2. 设置实验装置:将声音源放置在一个开放的区域中,远离任何会产生噪音的物体。
确保声音源与测量装置之间没有任何障碍物。
3. 测量传播距离:将测量装置放置在声音源的近旁,然后测量声音传播到测量装置的距离。
确保准确测量声音传播距离的方法,以获得准确的结果。
4. 发出声音:打开声音源,使其发出声音。
确保声音源产生的声音稳定且具有一定的频率。
此时,声音波将从声音源传播到测量装置。
5. 计时:开始计时器,并在声音波到达测量装置时停止计时。
记录计时器的时间。
重复这个步骤多次,以获得更准确的结果。
6. 计算声速:根据已知的传播距离和测得的时间,计算声音的传播
速度。
声速(v)可以通过公式 v = d/t 来计算,其中d是传播距离,t是声音传播所用的时间。
拓展:在实际测量中,还需要考虑一些误差因素,如温度、湿度、空气压力等。
这些因素会对声波的传播速度产生影响。
因此,在进行测定声速的实验时,需要确保环境条件的稳定,并进行适当的校正和修正,以提高测量结果的准确性。
此外,声速的测量也可以应用于其他领域,如地震学、材料科学等,以研究不同介质中声波的传播特性。
一、实验目的1. 通过实验了解声速测定的原理和方法。
2. 掌握使用不同方法测量声速的步骤和技巧。
3. 分析实验结果,验证声速与介质参数的关系。
二、实验原理声速是指声波在介质中传播的速度,其大小与介质的性质有关。
在固体、液体和气体中,声速的传播速度不同。
声速的测定方法主要有共振干涉法、相位比较法、时差法等。
三、实验器材1. 声波发生器2. 声波接收器3. 低频信号发生器4. 示波器5. 量筒6. 温度计7. 计时器四、实验步骤1. 共振干涉法(1)将声波发生器与声波接收器固定在同一高度,并确保两者间距适中。
(2)打开低频信号发生器,调整输出频率,使声波发生器产生稳定的声波。
(3)观察示波器,调整声波接收器的位置,使示波器显示的波形出现明显的干涉条纹。
(4)记录此时声波接收器与声波发生器之间的距离,即为声波的波长。
(5)根据声波的频率和波长,计算声速。
2. 相位比较法(1)将声波发生器与声波接收器固定在同一高度,并确保两者间距适中。
(2)打开低频信号发生器,调整输出频率,使声波发生器产生稳定的声波。
(3)观察示波器,调整声波接收器的位置,使示波器显示的波形相位差为π/2。
(4)记录此时声波接收器与声波发生器之间的距离,即为声波的波长。
(5)根据声波的频率和波长,计算声速。
3. 时差法(1)将声波发生器与声波接收器固定在同一高度,并确保两者间距适中。
(2)打开低频信号发生器,调整输出频率,使声波发生器产生稳定的声波。
(3)记录声波发生器发出声波的时刻,并观察声波接收器接收声波的时刻。
(4)根据声波传播的时间,计算声速。
五、实验结果与分析1. 实验数据(1)共振干涉法:声波频率为f1,波长为λ1,声速为v1。
(2)相位比较法:声波频率为f2,波长为λ2,声速为v2。
(3)时差法:声波频率为f3,声波传播时间为t3,声速为v3。
2. 实验结果分析(1)共振干涉法与相位比较法得到的声速值较为接近,说明这两种方法均能较好地测量声速。
声速的测量实验方法与结果分析声速是指声波在单位时间内传播的距离,它是声波传播速度的重要指标。
准确地测量声速对于物理实验和工程应用来说具有重要意义。
本文将介绍声速的测量实验方法,并对实验结果进行分析。
一、实验方法声速的测量实验可以采用多种方法,本文主要介绍了两种常用的方法:直接测量法和间接测量法。
1. 直接测量法直接测量法是通过测量声波从一个点传播到另一个点所需的时间,并计算出声速。
其中,常用的实验装置有声速仪、示波器、计时器等。
实验步骤如下:(1)在实验室中选择合适的测距点,并将两点之间的距离测量出来。
(2)在起点处发出一个短脉冲声波,并记录下发出声波的时间。
(3)在终点处接收到声波后,记录下接收到声波的时间。
(4)根据记录的时间数据和测距点之间的距离,计算出声速。
2. 间接测量法间接测量法是通过测量其他与声速有关的参数,推导得出声速的方法。
常用的方法有共振法和频率法。
(1)共振法利用管道或空气柱中的共振现象来测量声速。
实验步骤如下:a. 在管道中通过一个声源发出一定频率的声波。
b. 调整频率,使得管道内产生共振现象。
c. 根据共振频率和管道长度计算声速。
(2)频率法利用声波在不同介质中传播的频率关系来推导声速。
实验步骤如下:a. 在一个介质中发出一定频率的声波,记录下波长和频率。
b. 更换介质,再次记录波长和频率。
c. 利用频率和波长的关系,计算出声速。
二、结果分析进行声速测量实验后,我们需要对实验结果进行分析和讨论。
一般情况下,实验结果会与理论值存在一定的误差。
误差分析:声速的测量误差主要来自于实验仪器的精度、实验环境的影响以及实验操作中的人为误差等。
在实验中,我们可以通过多次测量并取平均值的方法来减小误差。
结果验证:进行声速测量实验后,我们可以将实验结果与已知的标准值进行比较,以验证实验的准确性。
如果实验结果与标准值相差较大,我们需要重新检查实验操作或者修改实验方案。
应用与意义:声速作为声波传播速度的重要指标,广泛应用于声学、物理学以及工程领域。
声速的测定(用共鸣管
声速的测定可以用共鸣管来实现。
共鸣管是一种管形谐振器,当管内空气某种频率的声波的波长与管长相等时,会产生共振现象。
这时,共鸣管内空气振动幅度增大,声压级也随之增强。
因此,通过测量这种共鸣频率,就可以计算出空气中声速的大小。
步骤如下:
1. 将共鸣管按照要求调整为需要的长度。
一般情况下,会先用塞子塞住一个端口,用另一个口吹气,并调整管的长度,使其开始发出共振声。
2. 使用频率计测量共振频率。
共振频率即为空气中声波的频率,也就是空气中的声速。
3. 计算声速。
根据空气中声速的计算公式:v=λf,其中 v 为声速,λ 为波长,f 为频率。
根据共振管的大小可以计算出共振
频率,因此波长就可以计算出来。
将求得的波长代入公式中,便可得出声速的大小。
需要注意的是,在实验中需要排除其他因素对共振现象的影响,比如管子内的温度、管子直径、口音强度等等。
此外,在进行测量的时候,也需要保证环境的安静和稳定,以确保共振声的产生和测量的准确性。
一、实验目的1. 理解声速的概念及其影响因素。
2. 掌握使用驻波法和相位法测量声速的方法。
3. 熟悉示波器、低频信号发生器等仪器的使用。
4. 学会使用逐差法处理实验数据。
二、实验原理声速是指声波在介质中传播的速度。
声速的大小受介质性质(如密度、弹性模量等)和温度的影响。
本实验采用驻波法和相位法测量声速。
1. 驻波法:当两列频率相同、振幅相等的声波在同一直线上传播并相遇时,它们会相互叠加形成驻波。
驻波的波腹(振动幅度最大的点)和波节(振动幅度为零的点)之间的距离等于声波的波长。
通过测量波腹间距,可以间接求出声波的波长,进而计算出声速。
2. 相位法:声波是一种振动状态的传播,即相位的传播。
当超声波发生器发出的声波是平面波时,沿传播方向移动接收器,总能找到一个位置使得接收到的信号与发射器的激励电信号同相。
继续移动接收器,当接收到的信号再次与激励电信号同相时,移过的距离即为声波的波长。
通过测量波长和频率,可以计算出声速。
三、实验仪器1. 驻波法实验:- 超声波发射器- 超声波接收器- 示波器- 低频信号发生器- 测量尺2. 相位法实验:- 超声波发射器- 超声波接收器- 示波器- 低频信号发生器- 测量尺四、实验步骤1. 驻波法:1. 将超声波发射器和接收器分别固定在支架上,使其在同一直线上。
2. 连接示波器、低频信号发生器和超声波发射器、接收器。
3. 调节低频信号发生器的频率,使超声波发射器产生稳定的声波。
4. 观察示波器上的波形,找到波腹和波节的位置,并测量波腹间距。
5. 计算声波的波长和声速。
2. 相位法:1. 将超声波发射器和接收器分别固定在支架上,使其在同一直线上。
2. 连接示波器、低频信号发生器和超声波发射器、接收器。
3. 调节低频信号发生器的频率,使超声波发射器产生稳定的声波。
4. 观察示波器上的波形,找到相位差为零的位置。
5. 测量超声波发射器和接收器之间的距离,即为声波的波长。
6. 计算声速。
声速的测定【实验目的】1. 了解换能器的原理及工作方式。
2. 测量声波在空气或液体中得传播速度。
3. 加深对波的相位和波的干涉及振动的合成的理解。
【实验仪器】超声声速测定仪、信号源、双踪示波器。
超声声速测定装置兔兔3-22-1所示。
该装置有换能器和读数标尺及支架构成。
发射换能器的发射面与接收换能器的接收面要保持相互平行。
换能器由压电陶瓷片和轻、重两种金属组成,压电陶瓷片(如钛酸钡)是由具有多晶结构的压电材料做成的,在一定的温度下经极化处理后,就具有了压电效应。
在一般情况下,当压电材料收到与极化方向一致的应力时,就在极化方向上产生了一定的电场强度,它与所受的应力成线性关系;反之,当极化方向一致的外加电压加在压电材料上时,材料的 伸缩形变与外加电压也存在着线性关系。
这样,我们就可以将正弦交流电信号转变成压电材料纵向长度的伸缩,成为声 波的波源;同样,我们也可以将声压变 化转变为电压的变化,用来接收声信号。
换能器示意图如图3-22-2所示。
在压电 陶瓷片的前后两端胶粘两块金属,组成 夹心型板子。
头部用轻金属做成喇叭形,尾部用重金属做成锥形或助兴,中不为 压电陶瓷圆环,紧固螺钉穿过环中心。
这种结构增大了辐射面积,增强了振子 与介质的耦合作用,振子以纵向长度对的伸缩直接影响前部轻金属做同样的纵向长度伸缩(对尾部重金属作用小),所发射的声波的方向性强、平行性好。
换能器有一谐振频率0f ,当外加声波信号的频率等于此频率时,陶瓷片将发生机械谐振,得到最强的电压信号,此时换能器具有最高的灵敏度;反之,当输入的电压使换能器产生机械谐振时,作为波源的换能器,将具有最强的发射功率。
【实验原理】在波动过程中,波速v 、波长 和频率f 之间存在下列关系:压制陶瓷 辐射头正负电极 后盖反射λf v =通过实验,测出波长λ和频率f ,就可以求出声速v 。
谐振时,声波频率就是信号发生器输出频率。
因此,声速测量的直接测量量就是声波的波长。
常用的测量方法有驻波法和相位比较法两种。
1. 驻波法测声速实验装置如图3-22-3所示。
图中两个超声换能器间的距离为L ,其中左边一个作为超生源(发射头S1),信号源输出的正弦电压信号接到S1上,是S1发出超声波;右边的作为超声的接收头S2,吧接收的声压转变成电信号后输入示波器观察。
S2在接收超声波的同时,还向S1反射一部分超声波,当S1和S2表面相互平行时,S1发出的超声波和由S2发射的超声波在S1和S2之间的区域干涉而形成驻波共振现象。
沿x 方向的入射波的方程为)(2cos 1λπxft A y -=沿负x 方向反射波的方程为)(2cos 2λπxft A y +=两拨相遇干涉时,在空间某点的合振动方程规则为ft xA x ft A x ft A y y y πλπλπλπ2cos )2cos 2()(2cos )(2cos 21=++-=+=上式为驻波方程。
当2λn x = )21(⋅⋅⋅⋅=,,n 时,声振动振幅最大,为2A ,称为波腹。
当4)12(λ-=n x )21(⋅⋅⋅⋅=,,n 时,声振动振幅为零,这些点称为波节。
其余各点的振幅在零和最大值之间。
两相邻波腹(或波节)间的距离为2λ,即半波长。
一个振动系统,当激励频率接近系统的固有频率时,系统的振幅达到最大,称为共振。
当信号发生器的激励频率等于驻波系统的固有频率时,发生驻波共振,声波波腹处的振幅达到相对最大值,此时便于测出波长λ,再由λf v =,可求出声速。
2. 相位比较法声源S1,接收器S2,在发射波和接收波之间产生相位差v fx /2-12πϕϕϕ==∆据此,可以通过测量ϕ∆来求声速。
ϕ∆的测定,可以用示波器观察相互垂直振动合成的李萨如图形的方法进行。
输入示波器x 轴的射波的振动方程为)cos(11ϕω+=t A x输入示波器y 轴并由S2接收到的振动方程为)cos(22ϕω+=t A y则得到合振动方程)(sin )cos(21222121222212ϕϕϕϕ-=--+A A xy A y A x 此方程轨迹为椭圆,椭圆的长短轴和方位由相位差12ϕϕϕ-=∆决定。
若0=∆ϕ,则轨迹为图3-22-4a 所示的直线;若2πϕ=∆,是以坐标轴为主轴的椭圆,如图3-22-4b 所示;若πϕ=∆,则轨迹为图3-22-4c 所示的直线,ϕ∆为23π和π2时轨迹图,依次如图3-224d 和3-22-4e 所示。
因为f L L νπλπϕ22==∆,若S2向离开S1的方向移动距离221λ=-=S S L ,则πϕ=∆;而λ=-=21S S L ,则πϕ2=∆。
随着S2的移动,ϕ∆随之在ππ2~~0内变化,离撒如图形也随之发生如图3-22-4所示的变化,ϕ∆每变化π,就会出现图3-22-4a 和3-22-4c 的重复图形,所以由图形的变化可测出ϕ∆。
与这种图形重复变化相应的S2移动的距离为2λ。
L 的长度可由仪器上的标尺测量。
3.理想气体中的声速值声波在理想气体中的传播可以认为是绝热过程,有热力学理论可以导出其速度为μγkRT v =式中,R 为摩尔气体常数;μ为相对分子质量;γ为比热容之比;k T 为气体的热力学温度。
考虑到热力学温度与摄氏温度的换算关系t T T k +=0,有00001)1()(T tv T t RT t T R v +=+=+=μγμγ 在标准大气压下,℃0=t 时,s m v /45.310=,因此145.331T t v += 式中,K T 15.2730=。
【实验内容】1. 熟悉仪器请参照有关内容,熟悉信号源及示波器面板上个按钮和旋钮的作用以及它们的操作方法,特别应注意相关的注意事项。
2.驻波法(1)按图3-22-3所示接好线路,将两换能器间的距离调到5cm 左右。
打开信号源电源,输出波形选正弦波。
仔细调节示波器,是屏幕上出现稳定的正弦波波形。
此时示波器接收到的信号强度可能比较弱,因此,在调节时需要适当放大信号。
(2)寻找换能器的谐振频率0f 。
调节信号源的输出频率微调旋钮,将输出频率从30kHz 逐步增大,同时仔细观察示波器屏幕上信号振幅的变化,当振幅变化到最大时,信号源的输出频率就是换能器的谐振频率。
(3)测量。
逐步增两换能器之间的距离,记录下每次信号振幅变化到最大时接收换能器的位置i l ,连续测10点,将数据填入表3-22-1中,用逐差法处理数据。
3.相位比较法 (1)准备。
按图3-22-3所示接好线路,将两换能器间的距离调到5cm 左右。
调节示波器,是屏幕上出现稳定的、大小适中的李萨如图形。
(2)测量。
逐步增加两块换能器间的距离,屏幕上的李萨如图形会作周期性的改变。
选直线做初始状态,以后每当出现和初始直线斜率相同的斜线时记录下接收器的位置i l ,连续测10点,将数据填入表3-22-2中,用逐差法处理数据。
【数据处理与结果】 1,驻波法测声速表3-22-1 驻波法数据记录表=t 22.1 ℃,=0f 36.225 kHz ,=n 5数据处理:=--=∑)1()(2n n S iλλλ 0.008 mm mm 01.0=∆仪=∆+=∆22仪λλS 0.01 mm ∆±=λλλ 9.47± 0.01 ==λf v 343.12 s m / =∆=∆λf v 0.5 s m / =∆±=v v v 343±0.5 s / 2.相位法测声速表3-22-2 驻波法数据记录表=t 22.1 ℃,=0f 36.225 kHz ,=n 5数据处理:=--=∑)1()(2n n S iλλλ 0.03 mm mm 01.0=∆仪=∆+=∆22仪λλS 0.034 mm ∆±=λλλ 9.50±0.03 mm ==λf v 344.25 s m / =∆=∆λf v 1 s m / =∆±=v v v 344± 1 s /3.计算声速的理论值测量出室内温度t ,按式(3-22-11)计算出理论值。
计算测量值与理论值的相对误差=+=01145.331T v 理 343.6 s m / =⨯-=%100理理驻驻v v v E 0.06%=⨯-=%100理理相相v v v E 0.11% 【思考题】1.测量声速时,为什么要调整信号源的输出频率,使发射换能器处于谐振状态? 实验装置采用柱波测距原理,相邻两波幅间距=相邻两波节间距=l/2,为观测准确以减小实验误差,选取测量波幅间距,对应相邻谐振距离的间距 2.讨论本实验误差产生的原因。
数显卡尺的读数误差(特别是同一次实验中能否保持单向移动,是否产生了数显卡尺空程误差)振幅极大值判定的误差(用示波器观察波形是否达到最大值存在误差) 信号发生器的发射频率误差。