文档介绍：大连理工大学
大学物理实验报告
院（系）材料学院专业一材料物理班级
姓名童凌炜学号 200767025 实验台号
实验时间 2009年03 月日，第六周，星期一第 5-6节
实验名称多普勒效应及声速的测试与应菜单，点击瞬时测量。
，
。
记录“测量频率”的值，按 Dir 改变运动方向，再次测量。
反射法测声速用发射发测声速时，反射屏要远离两换能器，调整两换能器之间的距离、两换能器和反射屏之间的夹角e以及垂直距离L,如左下图所示，使数字示波器（双踪，由脉冲波触发）接收到稳定波形。利用数字示波器观察波形，通过调节示波器使接受波形的某一波头bn的波峰处在一个容易辨识的时间轴位置上，然后向前或向后水平调节反射屏的位置，使移动厶L，记下此时示
波器中选定的波头bn在时间轴上移动的时间如右下图所示，从而得出声速值c0
反射屏
发射换能器接受换能器
b
根据几何关系，可以得到声速的计算表达式为
Ax 2 AL
c = =—
0 At At - sin 9
多次测量后，与理论给出值比较：％ = 33】・45Ji+丙6皿，七为摄氐温标下的室温。
利用已知声速测物体移动速度
，将采样步距改为50ms。
长按智能运动控制系统的 Set 键，使其进入 ACC1 变速运动模式，再按 Run/Stop 键使接收换能器变速运动。
点击“开始测量”由系统记录接收到信号的频率（如半分钟后曲线仍未出现，则需重新调节谐振频率，。再按 Run/Stop 键停止变速运动。
“数据”记录实验数据。计算接收换能器的最大运行速度，画出相应v-1曲线。
数据记录与处理：
1. 时差法测声速实验数据
L(cm)

t(MS)
310
339
368
397
430
455
485
514
多普勒法侧声速实验数据 f0=37340Hz f+=37390Hz, Vr+=+; f-=37291Hz, Vr-=-
fmin=37309Hz
min
- r-
n
1
6
11
16
21
26
31
36
f(Hz)
37318
37313
37310
37311
37314
37318
37328
37334
n
41
46
51
56
61
66
71
76
f(Hz)
37347
37352
37362
37367
37371
37372
37367
37363
n
81
86
91
96
101
106
111
116
f(Hz)
37354
37349
37336
37327
37321
37315
37311
37309
n
121
126
131
136
141
146
151
156
f(Hz)
37313
37318
37322
37331
37342
37354
37359
37366
n
160
f(Hz)
37369
3. 已知声速求运动物体速度实验数据
而在 160 个完整的采样数据中，最大和最小频率分别为 fmax=37373Hz
max
结果与分析：
，通过作图法计算声速:
根据已知数据，作图如下：
如图，取4个数据点，使用逐差法，取平均值得到直线的斜率为k= s
故测得的声速为c0=342m/s

V
已知，接收器向声源运动时，f = (1 + —+)f ，远离声源运动时，f = (1 + c 0 -
0
V 、£ 十l fo，综合
c 0
0
两式可以得到声速的计算公式为：co二
V 1+V
土
f - f
+ -
=| s + |- s|
J 0
代入已知数据，C0 37390Hz - 37291Hz
又已知相关的不确定度为Uf0=Uf+=Uf=lHz, Uvr+=Uvr=
U
c
0
c
0
\( U )2 U 2 + U 2
U 2 + U 2
+ / vr I vr \