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超声波测声速实验报告
超声波丈量声速实验报告
——大学物理仿真切验
学院:生命学院
班级:生基硕01
姓名:廖崇兵
学号:
实验日期:2011年6月3日—9日
1/8
超声波测声速实验报告
交报告日期:2011年6月10日
一、实验目的
1.认识超声波的产生、发射和接收的方法;
2.用驻波法和相位比较法测声速。
二、实验仪器
1.超声声速测定仪:主要零件是两个压电陶瓷换能器和一个游标卡尺。
2.函数信号发生器:供给必定频次的信号,使之等于系统的谐振频次。
3.示波器:示波器的x,y轴输入各接一个换能器,改变两个换能器之间的距离会影响示
波器上的李萨如图形。并由此可测得目前频次下声波的波长,联合频次,能够求得空
气中的声速。
三、实验原理
由颠簸理论可知,波速与波长、频次有以下关系:v=fλ,只需知道频次和波长便可
以求出波速。本实验经过低频信号发生器控制换能器,信号发生器的输出频次就是声波频次。
声波的波长用驻波法(共振干预法)和行波法(相位比较法)丈量。下列图是超声波测声速实
验装置图。
图1实验装置和接线图
1.驻波法测波长
由声源发出的平面波经前面的平面反射后,入射波与发射波叠加,它们颠簸方程分别是:
x
y1=Acos2π(ft-)
λ
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超声波测声速实验报告
x
y2=Acos2π(ft+λ)
叠加后合成波为:
x
y=(2Acos2π)cos2πft
λ
xλ
cos2πλ=±1的各点振幅最大,称为波腹,对应的地点:x=±n2(n=0,1,2,3);
xλ
cos2π=0的各点振幅最小,称为波节,对应的地点:x=±(2n+1)
λ4
(n=0,1,2,3)。
所以,只需测得相邻两波腹(或波节)的地点X
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