1、声速的测量实验报告 【目的】:1. 学习空气中声速测量的原理和方法2. 学习一种非电量的电测量法3. 熟练掌握示波器的使用4. 理解掌握相位法和驻波法,并运用其测量声速【仪器】:声速测量仪:SV-DH-7A 声速测量仪示波器: YB43030D 型信号发生器:综合声速测量仪【实验原理】:. 相位法在波的传播方向上的任何两点,如果其振动状态相同或者相位差为 的整数2倍,这两点间的距离应等于波长的整数倍,即(n 为一正整数) ()l. 驻波法当接收端面与和发射头间的距离恰好等于半波长的整数倍时,叠加后的波就形成驻波,此时相邻两波节(或波腹)间的距离等于半个波长。【实验步骤】:. 驻波法:a. 如图
2、所示,连接好实验装置,使和保持正确的位置。b. 将信号发生器的输出频率调至 附近,当在示波器上看到正弦波首次出现f振幅较大处,固定 ,再仔细微调信号发生器的输出频率,使荧光屏上的2S图形振幅达到最大,读出共振频率 。fc. 将游标卡尺的读数置零,继续移动 ,当荧光屏上再次出现最大振幅时,2S记下 ,重复操作,记下读数到 , 共 12 个读数。1LL1. 相位法:a. 如图,连接好实验装置,并使示波器处于工作状态。b. 在共振条件下,使 靠近 ,然后慢慢移开 ,当示波器上图形由椭圆2S12S变为斜线时,微调 ,使图形稳定,将游标卡尺读数置零。c. 继续缓慢移开 ,然后依次记下荧光屏出现斜线时游标
3、卡尺的读数 ,2 1L, 。共 12 个读数。2L1【数据与数据处理】:表 驻波法测声速实验数据 单位:mm f = 35.925 KHz次数 读数2.70 7.60 13.07 18.20 23.68 29.32 34.80 39.96 45.32 50.33 56.00 61.34将数据分为组:、并分别作差,于是,波长 1-7 = 2( L7 L1)/6 2-8 = 2( L8 L2)/6 3-9= 2( L9 L3)/6 4-10= 2( L10 L4)/6 5-11= 2( L11 L5)/6 6-12= 2( L12 L6)/6 测量结果 表达式为:=( 1-7 + 2-8 + 3-
4、9 + 4-10 + 5-11 + 6-12)/6 = 10.730(mm) 测量结果表达式为: V = f = 385.475(m/s)表 相位法测声速实验数据 单位:mm f = 39.003 KHz次数 读数0.18 9.91 20.50 29.47 39.21 49.11 60.73 69.91 79.79 88.91 97.67 106.89处理方法同上,最终 结果表达式为:= 9.883 (mm) 测量结果表达式为:V = f = 355.047(m/s)【分析与讨论】:1.测量波长的时候要记住消除空程差,以减少实验数据的误差。2. 实验中经常会遇到示波器不能显示接收换能器的输出波形的情况,当这种情况出现时,就当仔细检察示波器的各开关及旋钮的状态。