大学物理实验——声速的测量.ppt

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声速的测量,物理实验中心,声速测定仪,数字示波器,Y轴灵敏度,垂直位置旋钮,开启/关闭通道,主菜单显示键,主菜单隐藏/显示键,扫描速率旋钮,触发菜单键,触发调节,水平浏览键,储存读取,自动搜寻信号,信号发生器,电源开关,显示屏,控制键盘,调节旋钮,输出端A、B,实验原理由波动理论得知，声波速度v与声波频率f、波长之间关系为v=f。

v=f所以只要测出声波的频率和波长，就可以求出声速。

其中声波频率可由控制声波频率的信号发生器测出，波长则可用驻波法或行波法进行测量。

1.超声波产生和接收的原理,本实验采用压电陶瓷换能器来实现声压与电压之间的转换，从而实现对超声波在空气中的传播速度这一非电学量的电测。

压电陶瓷片利用压电材料的逆压电效应，从而发出超声波。

利用压电材料的压电效应把声波信号转化为电信号。

1）驻波法,由发射端S1发出的声波传播到接收端S2，S2在接收声波信号的同时反射部分声波信号。

如果接收面与发射面严格平行，入射波会在接收面上垂直反射，然后波将在两个端面间来回反射并且叠加。

改变接收器与发射源之间的距离x，在一系列特性的距离上，空气中会出现稳定的驻波共振现象。

2.声速测量原理,共振驻波的形成,当发射端和接收端之间的距离X恰好等于半波长的整数倍，驻波的幅度达到极大；同时，在接收面上的声压波腹也相应地达到极大值。

通过压电转换，示波器显示波形的振幅最大。

因此，若保持频率不变，通过移动接收端S2，测量相邻两次示波器信号达到极大值时S2的移动距离x,即可得到该声波的波长，再用v=f即可计算出声速,结论：

每两个相临波腹（波节）间的距离为/2,实验内容与测量,声速的理论值计算公式：

温度t=,工作频率f=,驻波法声速测量记录表格,【注意事项】,注意：

每次测量的4个坐标必须在相同的位置，测量时鼓轮必须同方向旋转。

避免回程差引起的误差。