超聲波傳播速度的測量

1、超聲波傳播速度的測量福建農(nóng)林大學(xué)物理實驗要求及原始數(shù)據(jù)表格實驗14超聲波傳播速度的測量專業(yè)學(xué)號姓名-預(yù)習(xí)要點b5E2RGbCAP1 .聲波的傳播速度應(yīng)如何計算，實驗中應(yīng)測量哪些物理量才能得到聲速值，2.測量每個物理量需要利用的原理是什么,plEanqFDPw3 .聲速的理論值應(yīng)如何計算，二、實驗內(nèi)容1 .連接聲速測定儀，信號源和模擬示波器；2 .調(diào)節(jié)信號源產(chǎn)生的電信號的頻率值，當(dāng)示波器上波形的幅值最強時，記錄相應(yīng)的頻率值，重復(fù)測量5次（該頻率值的范圍為34kHz40kHz）;測量后計算出頻率的平均值，并利用平均值來測量波長；3 .共振干涉法測量波長：旋轉(zhuǎn)聲速測定儀上的手輪，每當(dāng)示波器上波形的幅

2、值最強時，記錄相應(yīng)的刻度值，連續(xù)記錄6次；4 .相位比較法測量波長；將示波器置于X-Y工作模式以觀察李薩如圖形，每當(dāng)示波器上出現(xiàn)斜率符號相同的直線時，記錄相應(yīng)的刻度值，連續(xù)記錄6次；5.記錄實驗時的室溫，以計算室溫下聲速的理論值。三、實驗注意事項1. 旋轉(zhuǎn)聲速測定儀上的手輪時，必須沿著同一個方向旋轉(zhuǎn)，避免產(chǎn)生空程差，并能保證數(shù)據(jù)是連續(xù)的;但駐波法與相位法之間方向相反是可以的;2. 在求波長時采用的是數(shù)據(jù)之間的差值（即用逐差法計算波長），因此表2的起點是任意的;但由于換能器之間距離越遠(yuǎn)則導(dǎo)致能量損失越大，且干擾增多，因此建議在10100mmm間完成實驗;3. 測量讀數(shù)由標(biāo)尺的讀數(shù)與手輪的讀數(shù)共同

3、構(gòu)成，讀數(shù)原理類似于螺旋測微器，要估讀到最小分度值的下一位。四、原始數(shù)據(jù)記錄表格組號同組人姓名成績教師簽字表1測量系統(tǒng)的諧振頻率kHz,儀DXDiTa9E3di12345平均值f/kHz，i表2測量波長,mm儀i測量方法123456L/mm駐波法，iL/mm相位法福建農(nóng)林大學(xué)物理實驗要求及原始數(shù)據(jù)表格五、數(shù)據(jù)處理要求1. 求出超聲波的頻率、波長以及傳播速度的標(biāo)準(zhǔn)表達(dá)式;2. 求出室溫下聲速的理論值，并比較兩種方法的誤差大小。【參考公式】1. 求解頻率標(biāo)準(zhǔn)表達(dá)式的計算過程:n2ff,，,in,1儀221;ff,ff,，SS,fi儀f儀ffn1nn,3，1RTCrpUDGiT2. 求解波長標(biāo)準(zhǔn)表達(dá)

4、式的計算過程（需要用到逐差法）:21共振干涉法:，相位比較法:,LL,LL，iii，3iii，333之后的計算步驟與求頻率相同;3. 求解速度值標(biāo)準(zhǔn)表達(dá)式的計算過程:22;vv,vf,，f，v,vf4. 室溫下的理論值:,其中v,331.2m/svvt,10.00367理t理5. 相對誤差的計算;vv,t100%E,，vt注意:由于測量波長使用兩種方法測量，因此波長值，速度值，相對誤差，均應(yīng)分別計算兩次。六、數(shù)據(jù)處理注意事項5PCzVD7HxA1.計算步驟應(yīng)詳細(xì)，每一步都要有原始公式，數(shù)據(jù)代入過程和結(jié)果;計算過程中，得出的結(jié)果應(yīng)多取幾位有效數(shù)字，在寫出標(biāo)準(zhǔn)表達(dá)式時，再對有效數(shù)字按規(guī)則進(jìn)行修約;2.計算結(jié)果應(yīng)包含數(shù)值和單位。七、思考題1 .實驗中，如果用駐波法測量，是每隔個波長記一次數(shù)，如果用相位法測量，是每隔個波長記一次數(shù);若聲波的頻率值為36.000KHz時，聲速測定儀的標(biāo)尺第一次讀數(shù)為60.650mm,第二次讀數(shù)為70.050mm,則此時采用的是。2.在你的實驗中，哪種方法測得的聲