文档介绍：声速的测量
制作：封玲
目录
一、声波研究的应用
二、实验目的
三、实验原理
四、实验内容
1、压电陶瓷换能器谐振频率的测量
2、声速测量的方法——共振干涉法
3、声速测量的方法——位相比较法
五、实验仪器介绍
1. 声速测量仪（压电陶瓷换能器）
2. 示波器
3. 信号发生器
六、思考题
一、声波研究的应用
1、声波的特点
2、声速测量的目的
3、声速测量的发展
1、声波的特点
频率在20～20000Hz的声振动在弹性媒质中所激起
的纵波称声波，声波是一种机械波。频率超过20000Hz
的声波称为超声波。
20赫兹之间的波。
声波的频率、波长、速度、相位等是其重要特性。
在标准状态下，0°C时，声速为 vo＝／s，
显然在 t°C时，干燥空气中声速的理论值应为
+ t
v =
t
由此我们也可以想象，在极地和赤道声音传播的速度是
不同的 。
声波在空气中的传播速度与声波的频率无关，只取
决于空气本身的性质（如同弦上横波的传播速度与弦的
振动频率无关，取决与弦线的张力与线密度），因此，
根据测定出的声速还可以推算出气体的一些参量。
γ RT
v =
µ
γ-绝热系数，R-摩尔气体常数，
μ-空气分子的摩尔质量，T-绝对温度
2、声速测量的目的
声学测量和分析是人们认识声学问题本质的一种
手段。通过必要的测量和分析可以对声学有定量概
念，从而了解其规律性。
声速与传声媒质的特性及状态有关，例如液体和
固体的弹性模量与密度的比值一般比气体大，其中的
声速也较大。通过对超声波声速的测量，可以了解被
测媒质的特性及状态的变化，在工业生产上具有一定
的实用意义，如测量气体或溶液的浓度、以及输油管
中不同油品的分界面等等。此外，声速的测量在声波
探伤、定伤、测距、显示等方面也有着重要的意义。
3、声速测量的发展
二十世纪以来，声学测量技术发展很快．目前声学
仪器有较大发展，并具有高保真度，如宽的频率范围和动
态范围，小的非线性畸变和良好的瞬态响应等。
过去，测量声波和振动的仪表都是模拟式电子仪表，
测量的速度和准确度受到一定的限制。六十年代初。出现
了数字式仪表，直接采用数字显示，提高了测量时读数的
准确度。由于计算技术和高质量、低功耗的大规模集成
电路的发展，人们已能用由微处理机控制的自动测量代替
逐点测量，使许多需要事后计算的声学测量和分析工作可
以用微计算机实时运算。
以微处理机为中心的测量仪器，不但实现了小
型化、多功能，而且由于采用了快速博里叶换算法
从而实现了实时分析。同时也出现了一些新的声学
测量和分析方法，例如实时频谱分析，声强测量，
声源鉴别，瞬态信号分析，相关分析等。
今后声学测量的任务是采用新的测量技术，提
出新的测量力法，使用自动化数字式仪器，以提高
测量的淮确度和速度。
回顾历史，可以看到，在发展经典声学的过
程中，许多研究工作是直接用人耳来听声音的。直
到本世纪，发展了无线电电子学，才使声波的测量
采用了电声换能器和电子测量仪器。
二、实验目的
，理解压电陶瓷
换能器的工作原理；
比较；
（必做）和共振
干涉法（选做）测量声波波速。