篇一 :大学物理实验---声速的测定数据处理

由于本实验中,声速和波长的函数关系可表达为多项式形式,波长和所测得距离也为比例函数,且在实验测量的过程中自变量为等间距变化,因此采用逐差法测量数据。其优点是能充分利用测量数据而求得所需要的物理量,提高测量精度。

一、共振干涉法测量空气中的声速

由干涉理论可知,ΔL=λ/2,V=fλ=2fΔL这两组线性关系。实验中等间距的出现波腹或波节,相当于游标卡尺的位置也是等间距来变化的,对测量的数据进行逐差法处理数据。

大学物理实验声速的测定数据处理

由逐次相减的数据可判断出Δli基本相等,验证了ΔL与λ的线性关系,当然也可看出实验过程中,有些数据的测量还是有一定的误差的,可以进行重新测量作进一步的修正。因此 有ΔL平均=× ???,ΔL平均=4.802mm, ?

?

V=fλ=2fΔL平均=2×37×103×4.802×10-3=355.348m/s,并且此速度是在温度T0=300K测得。

二、相位比较法测量空气中的声速

实验中采用测量两个相同李萨如图像的位置点来测量波长。选取的李萨如图形是??=π时的斜直线,比较容易判断,减小实验误差,测得的数据进行逐差法处理。

大学物理实验声速的测定数据处理

由逐次相减的数据也可判断出Δli基本相等,验证了ΔL与λ的线性关系,当然也可看出实验过程中,有些数据的测量还是有一定的误差的,可以进行重新测量作进一步的修正。因此

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篇二 :大学物理实验报告-声速的测量

实验报告

声速的测量

【实验目的】

1.学会用共振干涉法、相位比较法以及时差法测量介质中的声速

2.学会用逐差法进行数据处理;

3.了解声速与介质参数的关系。

【实验原理】

由于超声波具有波长短,易于定向发射、易被反射等优点。在超声波段进行 声速测量的优点还在于超声波的波长短,可以在短距离较精确的测出声速。 超声波的发射和接收一般通过电磁振动与机械振动的相互转换来实现,最常 见的方法是利用压电效应和磁致伸缩效应来实现的。本实验采用的是压电陶瓷制 成的换能器(探头),这种压电陶瓷可以在机械振动与交流电压之间双向换能。 声波的传播速度与其频率和波长的关系为:v???f(1) 由(1)式可知,测得声波的频率和波长,就可以得到声速。同样,传播速度亦可用v?L/t(2)表 示,若测得声波传播所经过的距离L和传播时间t,也可获得声速。

1. 共振干涉法

实验装置如图1所示,图中S1和S2为压电晶体换能器,S1作为声波源,它被低频信号发生器输出的交流电信号激励后,由于逆压电效应发生受迫振动,并向空气中定向发出以近似的平面声波;S2为超声波接收器,声波传至它的接收面上时,再被反射。当S1和S2的表面近似平行时,声波就在两个平面间来回反射,当两个平面间距L为半波长的整倍数,即

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篇三 :声速测量实验报告

大学物理实验课教案

俸永格(13648611061)

教学题目: 声速的测量

教学对象:10级电子信息班、10动医学班、10级农机班、10级植保班。 授课地点:海南大学基础实验楼2610室。

教学重点:让学生了解测量超声波在媒介中传播速度的实验设计思想和

实验方法。

教学难点:让学生熟练掌握双踪示波器、SV5/7测试仪、SV8信号源的协

调使用并完成两正交信号相位差的多次测量。

一 实验目的:

(1)加深对驻波及振动合成等理论知识的理解,

(2)掌握用驻波法、相位法测定超声波在媒介中的传播速度,

(3)了解压电换能器的工作原理,进一步熟悉示波器的使用方法提高运用示

波器观测物理参数的综合运用能力。 二 实验仪器:

GW-680双踪示波器一台,SV8信号发生器一台,SV7测试仪一台,同轴

电缆若干。 三 实验原理

声波是一种在弹性媒质中传播的纵波。对超声波(频率超过2×10Hz的声波)传播速度的测量在国防工业、工业生产、军事科学与医疗卫生各领域都具有重大的现实意义。实验室常用驻波法和相位法进行测量。

(一)驻波法测量声速基本原理

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如图所示为两列同频率、同振幅、振动方向平行且相向传波的机械波在媒介中形成的驻波波形,其波腹间距与波节间距均为半个波长。通过对波腹(节)

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篇四 :超声波测量声速---大学物理仿真实验报告

超声波测光速---仿真实验报告 实验日期: 教师审批签字: 实验人: 审批日期:

一、实验目的

1.能够调整仪器使系统处于最佳工作状态。

2. 了解超声波的产生、发射、接收方法。

3. 用驻波法(共振干涉法)、相位比较法测波长和声速。

二、实验仪器及仪器使用方法

(一)实验仪器

1 超声声速测定仪(主要部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 ○

3 示波器。 ○

(二)仪器使用方法

1、连接测量电路。连线时鼠标选中接口,然后按住不放,拖到需要连接的另一接口后松开鼠标。如已有连线,则此操作将去掉连线。鼠标右键单击,弹出主菜单,选中接线检查,检查连线是否正确。

2、调整仪器。双击各仪器弹出其放大窗口,调整该仪器。

(1)示波器的使用与调整。请先调整好聚焦。然后鼠标单击示波器的输入信号的接口,把信号输入示波器。接着调节通道1,2的幅度微调,扫描信号的时基微调。最后选择合适的垂直方式选择开关,触发源选择开关,内触发源选择开关,Auto-Norm-X-Y开关,在示波器上显示出需要观察的信号波形。输入信道的信号是由实验线路的连接决定的。

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篇五 :哈工大大物实验--空气中声速的测量实验报告

哈工大大物实验--空气中声速的测量实验报告

哈工大大物实验空气中声速的测量实验报告

哈工大大物实验空气中声速的测量实验报告

哈工大大物实验空气中声速的测量实验报告

哈工大大物实验空气中声速的测量实验报告

哈工大大物实验空气中声速的测量实验报告

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篇六 :深大声速的测量实验报告模板

深大声速的测量实验报告模板

深 圳 大 学 实 验 报 告

课程名称: 大学物理实验(二) 实验名称: 学 院: 指导教师: 报告人: 组号: 学号 实验地点 实验时间: 年 月 日 提交时间:

深大声速的测量实验报告模板

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深大声速的测量实验报告模板

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深大声速的测量实验报告模板

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深大声速的测量实验报告模板

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篇七 :大学物理实验超声波速测量实验报告

大学物理实验超声波速测量实验报告 一实验目的

1. 了解超声波的物理特性及其产生机制;

2. 学会用相位法测超声波声速并学会用逐差法处理数据;

3. 测量超声波在介质中的吸收系数及反射面的反射系数;

4. 并运用超声波检测声场分布。

5. 学习超声波产生和接收原理,

6. 学习用相位法和共振干涉法测量声音在空气中传播速度,并与公认值进行比较。

7. 观察和测量声波的双缝干涉和单缝衍射

二实验条件

HLD-SV-II型声速测量综合实验仪,示波器,信号发生仪

三实验原理

1、超声波的有关物理知识

声波是一种在气体。液体、固体中传播的弹性波。声波按频率的高低分为次声波(f<20Hz)、声波(20Hz≤f≤20kHz)、超声波(f>20kHz)和特超声波(f≥10MHz),如下图。

大学物理实验超声波速测量实验报告

声波频谱分布图

振荡源在介质中可产生如下形式的震荡波:

横波:质点振动方向和传播方向垂直的波,它只能在固体中传播。

纵波:质点振动方向和传播方向一致的波,它能在固体、液体、气体中的传播。 表面波:当材料介质受到交变应力作用时,产生沿介质表面传播的波,介质表面的质点做椭圆的振动,因此表面波只能在固体中传播且随深度的增加衰减很快。

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篇八 :大学物理实验 超声波声速的测量(含数据)

超声波声速的测量

实验目的

(1) 进一步熟悉示波器的基本结构和原理。

(2) 了解压电换能器的功能,加深对驻波及振动合成等理论知识的理解。 (3) 学习几种测定声波传播速度的原理和方法。

声波是一种弹性媒质中传播的纵波,波长、强度、传播速度等是声波的重要参数,超声波是频率大于20 kH 的机械

波,本实验利用声速与振动频率f 和波长λ之间的关系v = λ f 来测量超声波在空气中的传播速度。

SV5 型声速测量组合实验仪(含专用信号源),可以做时差法测定超声波传播速度的实验;配以示波器可完成利用 共振干涉法,双踪比较法和相应比较法测量声速的任务。本声速测量仪是利用压电体的逆压电效应而产生超声波,利用

正压电效应接收超声波,测量声速的四种实验方法如下:(由于声波频率可通过声源的振动频率得出,所以测量声波波 长是本实验主要任务。)

双踪相位比较法

直接比较发信号和接收信号,同时沿传播方向移动接受器位置,寻找两个波形相同的状态可测出波长

数据采集与处理 (f=37 kHz)

大学物理实验超声波声速的测量含数据

大学物理实验超声波声速的测量含数据

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