声速的测定实验报告.doc

声速的测定实验报告
1、 实验目的
学会用驻波法和相位法测量声波在空气中传播速度。
进一步掌握示波器、低频信号发生器的使用方法。
学会用逐差法处理数据。
2、 实验仪器
超声声速测定仪、低频信号发i? ( 如 一。 1)
A A2
(5)
在一般情况下，此李沙如图形为椭圆。当相位差△°
=必一必=。时，由 (5)式，得 即轨迹
为一条处在于第和第三彖限的直线 [ 参见图
16-2(a)] o
A
V\ ———
22
当 ?】
2 时，得 A A , 轨迹为以坐标轴为主轴的椭圆
改变

当△ 0=02-0]= 兀时，得 A , 轨迹为处于第二和第四彖限的一条直线。
S1 和 S2之间的距离 L,相当于改变了发射波和接受波之间的相位差 （△° = 九一01）,荧
光屏上的图形也随之变化。显然， L 每变化半个波长（即
U * 1_Ln= 位相差就变化兀。随着振动相位差从 0-兀的变化，李沙如图形 就按图
16―2（a） ? （b） -（c） 变化。因此，每移动半个波长，就会重复出现斜率符号相 反的直
线。测得波长和频率 f,根据 V=仅，就可计算出声速。
4、实验内容
1） 熟悉声速测定仪
该仪器由支架、游标卡尺和两只超声压电换能器组成。两只超声压电换能器的位置分别 与游标卡尺的主尺和游标相对定位，所以两只换能器相对位置距离的变化最町由游标卡
尺直 接读出。
两只超声压电换能器，一只为发射茂波用（电声转换），一只为接收声波（声电转换） , 其结构完全相同。发射器的平面端而用以产生平面声波：接收器的平面端面则为声波的接收 面和反射面。压电换能器产生的波具有平面性、单色性好以及方向性强的特点。同时可以控 制频率在超声波范闱内，使一般的音频对它没有干扰。
2） 驻波法测量声速
1） 按图接好线路，把换能器 S’引线插在低频侑号发生器的“功率输出孔”，把换能器
S：接到示波器的 “Yinput 。”
2） 打开电源开关，把频率倍乘按钮 X10K 压入，调节幅度电位器，使数码显示屏读数 5—
8V 电压，电压衰减按钮为 20dB： 波形选择为正弦波（弹出状态）。
3） 乐入示波器电源开关， 把示波器 Y 衰减开关 V0LTS/DIV 置 0. 5v 档，Y 输入方式置 AC
位。扫描档 TIME/DIV 为 20us,触发源（触发 TRIG ） 选择“内同步 INT”；触发方式为“自 动”。
4） 移动 S： 位宣，目测 &与 S： 的距离为 3cm 左右，调整低频信号
?发生器的“频率调
节” 波段开关，调节频率微调电位器，使数码显示屏的频率读数为34.
000-36. OOOKHz 范
FHI
。观 察示波器，当屏幕的波形幅度最大时，说明换能器
?处于共振状态。记下频率 值
f
（实验 过程中，频率 f 不许改变，否则影响实验数据）。
5） 示波器荧幕的波形若不在中央， 町调节垂直或水平位移电位器；