文档介绍：南 昌 大 学 物 理 实 验 报 告
课程名称： 大学物理实验
实验名称： 声速测量
学院： 材料科学与工程学院 专业班级： 材料 162 班
学生姓名： 刘丰铨 学号： 5710116058
实验地点： 104 座位号： 17
实验时间： 第五周星期一 2017-3-6 15：45-18:10
一、 实验项目名称：声速测量
二、 实验目的：
1、学会测量超声波在空气中的传播速度方法。
2、理解驻波和振动合成理论。
3、学会逐差法进行数据处理。
4、了解压电换能器的功能和培养综合使用仪器的能
力。
三、 实验原理：
根据声速、声波频率、波长间的关系：v f ，测得声波
的频率和波长，就可求的声速。声波频率由信号发生器产
生，可直接显示，故只需测得声波波长即可。有驻波法和
相位法。
1、驻波法
实验时将信号发生器输出的正弦电压信号接到发射超
声换能器上，超声发射换能器通过电声转换，将电压信号变
为超声波，以超声波形式发射出去。接收换能器通过声电转
换，将声波信号变为电压信号后，送入示波器观察。设沿 x
2
方向射出的入射波方称为： y Acos(wt x) ，反射方程：
1
2 2
y Acos(wt x) ，A 为声源振幅，w 为角频率， x 为由于波
2
动传播到坐标 x 处引起的相位变化。所以合振动方程：
2
y=y1+y2= (2Acos x)cos wt ；在声驻波中，波腹处声压（空气中
由于声扰动而引起的超出静态大气压强的那部分压强）最
小，而波节处声压最大。当接收换能器的反射界面处为波节
时，声压效应最大，经接收器转换成电信号后从示波器上观
察到的电压信号幅值也是极大值，所以可从接收换能器端面
声压的变化来判断超声波驻波是否形成。移动卡尺游标，改
变两只换能器端面的距离，在一系列特定的距离上，媒质中
将出现稳定的驻波共振现象，此时，两换能器间的距离等于
半波长的整数倍，只要我们监测接收换能器输出电压幅度的
变化，记录下相邻两次出现最大电压数值时（即接收器位于
波节处）卡尺的读数（两读数之差的绝对值等于半波长），
则根据公