實驗名稱：波速的檢測1.實驗目的：

（1）了解超聲波的發(fā)射和接收方式。

（2）加深對震動合成、波動干涉等理論知識的理解。

（3）把握用串擾法和相位法測波速。

2.實驗器材：

示波器

波速儀

訊號發(fā)生器

3.實驗原理

由波動理論可知，聲速與波長、頻率有如下關系：v=fλ，只要曉得頻度和波長就可以求出聲速。本實驗通過低頻訊號發(fā)生器控制換能器，訊號發(fā)生器的輸出頻度就是聲波頻度。聲波的波長用串擾法（共振干涉法）和行波法（相位比較法）檢測。右圖是超聲波測波速實驗裝置圖。

串擾法測波長

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)射波疊加大學物理實驗聲速測量注意事項，它們波動多項式分別是：

因而只要測得相鄰兩波腹（或波節(jié)）的位置Xn、Xn-1即可得波長。

相位比較法測波長

從換能器S1發(fā)出的超聲波抵達接收器S2，所以在同一時刻S1與S2處的波有一相位差：

其中l(wèi)是波長，x為S1和S2之寬度離。由于x改變一個波長時，相位差就改變2p。借助李薩如圖形就可以測得超聲波的波長。

4.實驗內(nèi)容與步驟

1．調(diào)整儀器使系統(tǒng)處于最佳工作狀態(tài)，換能器共振頻度約為35KHz。

2．用串擾法（共振干涉法）測波長和波速。

3．用相位比較法測波長和波速。

注意事項

1．確保換能器S1和S2錐面的平行。

2．訊號發(fā)生器輸出訊號頻度與壓電換能器諧振頻度f0保持一致。

5.實驗記錄

1.相位法測光速如下

2.串擾法測光速如下：

6.數(shù)據(jù)處理及偏差剖析1.相位法測光速:

由excel表格得，平均數(shù)（第三行）

由逐差法得：

平均數(shù)為24.993

由以下兩個公式可得：

超聲波波長為：9.9732（mm）

波速為（m/s）348.8

2.串擾法測光速:

由excel表格得，平均數(shù)（第三行）

由逐差法得：

由以下兩個公式可得：

超聲波波長為：（mm）9.704

波速為（m/s）340.6

偏差剖析

共振頻度的不穩(wěn)定。換能器的不完全平行。示波器上振幅極大值的不穩(wěn)。隨著換能器的距離的降低能量會有減緩。檢測時會富含返程差。7.思索題及實驗小結

1．固定距離，改變頻度，以求波速。是否可行？

答：可行。改變頻度，測輸入輸出訊號的相位，從第一個同相的頻度，到另外一個同相的頻度，這么中間就差一個波長。估算兩個波長的差異，就可以算出波速。

2．各類二氧化碳中的波速是否相同？為何？

答：不一樣，聲音是一種波，受空氣阻力而衰減，空氣密度不同大學物理實驗聲速測量注意事項，聲波衰減不一樣，所以傳播速率不一樣。

實驗小結

本實驗的實驗難點有：

用相位比較法和串擾法（共振干涉儀）測波長和波速的原理及實現(xiàn)方式。正確使用示波器實現(xiàn)上述兩種方式的檢測。用逐差法處理數(shù)據(jù)，算出波速v和不確定度。須要加以注意。

久久天天躁狠狠躁夜夜躁,国产精品入口福利,97久久精品人人爽人人爽蜜臀 ,中文字幕国产精品一区二区

當前位置首頁 > 信息公告

示波器聲速儀信號發(fā)生器輸出頻率與相位法測聲速

發(fā)表評論