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文档简介

1、超声声速的测定,山东农业大学物理实验教学中心,超声声速的测定,预习提要 实验要求与目的 实验装置 实验原理 实验内容 数据记录与处理 思考题 补充材料,压电换能器的工作原理 共振干涉法和相位比较法测声速的原理 示波器的调整与使用 逐差法处理数据的方法 设计待测量的数据记录表格,预 习 提 要,了解超声波产生和接收原理，学习测量空 气中声速的方法 熟悉示波器的使用 学习用逐差法进行数据处理 用共振干涉法和相位比较法测量空气中的 超声声速,实验要求与目的,超声声速测定仪,发射换能器,接收换能器,信号发生器,频率计,示波器,Y,S2,S1,共振干涉法实验装置 （相位比较法只需将信号发生器输出的信号加

2、在示波器的X端）,实 验 装 置, 共振干涉法（驻波法）,S1发射,S2反射,干涉而成驻波,L,L,p,波腹,波节,S2表面声压与其位置的关系,实 验 原 理,实 验 原 理,结论：每两个相临波腹（波节）间的距离为, 相位比较法（行波法）,S1发射,S2反射,干涉而成驻波,L,：传播时间； ：角频率； ：相位差；,实 验 原 理,接X通道,接Y通道，移动,实 验 原 理,结论：每次出现重复图形,得到如下李萨如图形：,移动的距离为,按实验装置图接线，使发射头和接收头的端面尽量平行 共振频率，调整函数发生器的输出频率，使接收头输出的电信号幅度最大 共振干涉法测波长，记录示波器上波形相继出现10个极

3、大值所对应的接收头的坐标 相位比较法测波长，记录示波器上图形相继出现10个相同李萨如图形时所对应的接收头的坐标,实 验 内 容,1.逐差法计算波长,，得到超声波传播速度,2.计算超声波在空气中传播速度的公认值,，求出两种测,量方法得到的v的相对误差E,3.计算不确定度,数据记录与处理,1 逐差法处理数据的优点是什么？ 2 为什么换能器要在谐振频率条件下进行声速测量？ 3 如何用本实验中的方法测量声速在媒质（如液体和固体）中的传播速度？,思 考 题,思考题解答参考,1 逐差法处理数据的优点是充分利用测量数据，并对数据有取平均的效果。 2 当输入电信号的频率为谐振频率时，压电换能器产生机械谐振，此时产生的声波幅度最大；当外力的频率等于谐振频率时，压电换能器产生机械谐振，此时得到的电信号最强。 3 将压电换能器的发射端和接收端之间用该媒质填充，超声波在媒质中的传播使得媒质在波节和波腹处分布的稀疏不同，相当于一个光栅，再用一束激光照射，观察其衍射条纹分布，以测得超声波在媒质中传播的波长。,补充材料,1 压电换能器简介 有些物质在沿一定方向受到压力或拉力作用而发生形变时，其表面会产生电荷，去掉外力时又回到不带电状态，这种现象叫做压电效应；具有该效应的物质为压电

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