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大学物理实验报告声速测量
实
验
报
告
声速的测量
【实验目的】
1、学会用共振干涉法、相位比较法以及时差法测量介质中的声速 2、学会用逐差法进行数据处理; 3、了解声速与介质参数的关系。
【实验原理】
由于超声波具有波长短,易于定向发射、易被反射等优点。在超声波段进行声速测量的优点还在于超声波的波长短,可以在短距离较精确的测出声速。
超声波的发射与接收一般通过电磁振动与机械振动的相互转换来实现,最常见的方法就是利用压电效应与磁致伸缩效应来实现的。本实验采用的就是压电陶瓷制成的换能器(探头),这种压电陶瓷可以在机械振动与交流电压之间双向换能。
声波的传播速度与其频率与波长的关系为: v f l = ×
(1)
由(1)式可知,测得声波的频率与波长,就可以得到声速。同样,传播速度亦可用 / v L t =
(2)
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表示,若测得声波传播所经过的距离 L 与传播时间 t,也可获得声速。
1. 共振干涉法
实验装置如图 1 所示,图中与为压电晶体换能器,作为声波源,它被低频信号发生器输出的交流电信号激励后,由于逆压电效应发生受迫振动,并向空气中定向发出以近似的平面声波;为超声波接收器,声波传至它的接...