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驻波法测声速权威发布_驻波法测声速原理(2024年12月精准访谈)

内容来源：麦吉窗影视所属栏目：观点更新日期：2024-11-30

驻波法测声速

声速测量实验报告 ### 实验目的测量声波在空气中的传播速度。了解声速的测量原理和方法。掌握使用声速测定仪和液器的基本技能。实验仪器声速测定仪动液器温度计实验原理声波在理想气体中的传播速度公式为：V = D / T，其中D为比热容比，T为气体温度（单位：K）。在标准大气条件下，空气中的声速约为331.4m/s。声速的测量原理是通过测量声波的传播时间和距离来计算声速。常用的方法有驻波法和相位法。驻波法：通过测量声波在一个波长的传播时间和距离来计算声速。相位法：通过测量声波的相位变化来计算声速。实验步骤驻波法测量声速连接实验装置，确保所有仪器正常工作。调节动液器的旋钮，使扫描速度为100Hz。将超声发生器连接到发射器和接收器，调整发射器和接收器的距离为5cm。记录摇动发射器和接收器的位置，找到振幅最大的位置作为第一个测量点，并记录数据。逐渐增加发射器和接收器的距离，记录每个位置的振幅和相位变化。相位法测量声速按照要求完成系统连接和调试，确保所有仪器正常工作。将发射器和接收器的距离调整到合适的位置，找到A=0或š„弱点作为第一个测量点，并记录数据。逐渐增加发射器和接收器的距离，记录每个位置的振幅和相位变化。正确测量温度计的温度。比较两种方法的测量结果，计算相对偏差。实验数据与处理驻波法测量声速的数据如下： V = 28.04m/s，温度T = 25℃ V = 28.33m/s，温度T = 25℃ 相位法测量声速的数据如下： V = 355.44m/s，温度T = 25℃ V = 355.44m/s，温度T = 25℃ 误差分析数据采集时存在误差，可能由于振动不稳定或仪器灵敏度不够高。调节旋钮时可能会引入误差，需要仔细调整。观察图像时，可能由于图像较小导致测量误差较大。结论通过实验测量，我们得到了声波在空气中的传播速度约为355.44m/s，与理论值331.4m/s略有差异，这可能是由于实验条件和环境因素的影响。通过实验，我们不仅掌握了声速的测量方法，还了解了实验误差的来源和影响因素。

8、驻波法测声速在示波器上为什么观察到的是正弦波而不是驻波

空气中声速的测量实验报告 𐟓š 实验目的：学会使用驻液法和相位法测量超声波在空气中的传播速度。深入理解驻液的特性以及相位的物理含义。了解产生和接收超声波的原理。 𐟔砥ꌥŽŸ理：声音在空气中以波的形式传播，其传播速度v与声源的振动频率F以及波长š„关系为：v = F€‚通过测量声波的波长和声源的振动频率，可以求出声速。声波波长的测量可以使用驻波法和相位法。 𐟓Š 实验步骤：使用驻波法测量声速：将信号发生器输出的正弦波信号连接到声速测量仪的发射端，接收端与示波器相连。转动距离调节手把，使发射端和接收端的两个端面相距约10mm，并保持平行。调节信号发生器的频率（换能器的谐振频率为31kHz左右），观察示波器上波形幅度的变化。当接收到的信号幅度最大时，记录信号发生器的频率F为共振频率，并在实验中保持不变。慢慢转动距离调节手把，使接收端远离发射端，观察示波器上图形的变化。当波形幅度最大时，记录接收端的位置读数，并将数据填入表中，相减读数的差值即为波长€‚ 使用相位法测量声速：将信号发生器输出的正弦波信号连接到示波器的CH1通道，声速测量仪的接收端与示波器的CH2通道相连。按示波器上的显示按钮，在屏幕上选择X-Y模式，即将示波器调至观察李萨如图形的状态。慢慢转动距离调节手把，观察示波器上图形的变化。当出现直线时，记录声速测量仪的接收端位置读数，并计算相位差†。使用逐差法求出声速v和不确定度，并正确表示结果。 𐟓Š 实验数据与处理：使用驻波法测量的声速数据： f = 3.00kHz, = 4.60mm, ... , = 84.64mm 使用相位法测量的声速数据： f = 3.00kHz, † = 0.01 ... , † = 0.94 = 4.76mm, ... , = 4.85mm 通过公式v = F‡𚥣𐩀Ÿv，并计算其不确定度。 𐟤” 问题讨论：声波的传播速度与温度等条件有关。当空气温度变化时，声速会如何变化？温度越高，空气中水分减少，声音在空气中的传播阻力减少，声速会变快，但当温度升高到一定程度时，声速就不再变化。在驻波共振干涉法测声速时，要求实验装置中S和S2严格平行。这是因为只有当S和S表面保持互相平行且正对时，S和S间才能形成驻波，才会出现波腹和波节，屏幕才会出现正弦波振幅变化，由此可测超声波波长。在相位比较法中不要求S和S端面严格平行，因为相位比较是通过李萨如图形来观察相位的变化，图形的形成是两个互相垂直的振动的叠加，不需要形成驻波。

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