北 京 交 通 大 学

大学物理实验

设计性实验

实验题目 超声波衰减系数的测量           

学院  电子信息工程学院

班级     通信1306   

学号          

姓名            

首次实验时间年月日

时段：

指导教师签字          

目录

一、实验任务                         

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超声设计性实验：

超声波衰减系数的测量

一、实验目的：测量超声波在                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    空气和水中的衰减系数

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声速测量中声波衰减系数的测定研究

实验者：常恒 同组者姓名：高峰 指导教师：鲁晓东

（A09机械1班 学号090401110 联系号665565；A09机械1班 090401109 189xxxxxxxx）

【摘要】在做声速测量实验中，捕捉极大P-Pv值时，随着换能器的位移不难发现，声波在发

生衰减。文章根据声速的测量实验中示波器信号随着接收换能器的移动而变化这一现象,就引起声强衰减的原因及衰减的程度（衰减系数）进行研究测量实验。

【关键词】 换能器；声波衰减；声强衰减系数

一、引言 声速测量利用的是驻波原理,在测量过程中,不难发现示波器中信号的极大值幅值

会随接收换能器移动距离增加而减小。这说明入射波与反射波相干涉形成的不是严格的驻波,其声波传播时,有散射和其他损耗。本实验研究了声波衰减,测量了声波衰减系数。

二、设计原理

2.1衰减原因分析：

我们知道机械波必须依靠弹性介质进行传播。 波速依赖于弹性介质的性质，特别是与介质的物态有着密切的关系， 譬如声波在20 ℃空气中传播速度约为340m/s，而在在铝中传播的纵波速度约为5150m/s为们用体密度与该介质中波传播的速度!之积的大小来衡量是波疏介质还是波密介质：将乘积较大的介质称为波密介质，较小的介质称为波疏介质。于是机械波在不同介质中传播时，特别是在两种不同介质相接触的界面上，可能会产生相位的突变。具体地说，机械波在波疏介质向波密介质界面上反射时，反射波出现相位的突变，也就是反射波比入射波的相位附加了π，相当于附加了波程π/2，由于附加π/2的波程与减少π/2的波程从干涉的效果来看是一样的，因此这种现象被习惯称为半波损失.按照这样的分析，利用两个相对的圆柱形的压电陶瓷超声换能器做实验，在这两个换能器之间的空气柱中声波来回反射，由于空气为波疏介质，而铝材料制成的压电换能器为波密介质，故在反射过程中产生半波损失；同时，反射也并非完全反射，并且声波在空气中传播时，由于接收换能器位移的改变，也有伴随一定的能量损失。所以才导致声波测量实验中，示波器中信号的极大值幅值会随接收换能器位移距离而改变。

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学院：机械与电子控制工程学院   

 班级：机电1301

时间：17:40~21：00

超声波衰减系数的测量 

一、 实验任务： 

超声波在介质中传播，声波衰减与介质的特性和状态有关系，试用超声声速测定仪研究超声波在空气和液体（水）中的衰减系数，并研究超声波的频率与激励电信号波型对超声波在空气和水中的衰减系数的影响。要求衰减系数测量误差不大于5%。

 二、实验要求：  

1、参阅相关资料，了解超声波换能器种类，特别是压电式超声换能器工作原理。了解超声波在不同介质中的传播特性。 2、熟悉超声声速测定仪和示波器的使用方法。 

3、采用两种频率的正弦波分别测试超声波空气和液体（水）中的衰减系数，并确认数据结果的误差符合设计要求。 

4、采用方波或脉冲波再分别测试超声波空气和液体（水）中的衰减系数，并确认数据结果的误差符合设计要求。 

三、实验仪器：

信号发生器.电压陶瓷换能器.数显游标卡尺.示波器

四、实验内容：

 1.物理模型的比较与选择： 

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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

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四川大学实验报告书

课程名称：                                                          实验名称：超声波探伤实验                                                 

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北 京 交 通 大 学

大学物理实验

设计性实验（预习报告）

实验题目 超声波衰减系数的测量            

学院   交通运输学院    

班级          

学号           

姓名               

首次实验时间2013年11月4日

指导教师签字          

目录

一、实验任务... 3

二、实验要求... 3

三、实验方案... 3

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噪声测量实验报告

吴岳 02614122

 

噪声测量实验

一、前言

随着城市人口的增长，城市建设、交通工具、现代化工业的发展，各种机器设备和交通工具数量急剧增加，以工业和交通噪声为主的噪声污染日趋严重，甚至形成了公害，它严重破坏了人们生活的安宁，危害人们的身心健康，影响人们的正常工作与生活。

众所周知，高校的宿舍是大学生在校内学习和生活的环境，良好的环境可促进学生的生长发育，增进健康，使学生有充沛的精力学习和研究。然而近年来，随着我国经济的高速发展，各地区院校的发展进程也不断加快，与此同时，也导致越来越多的校园噪声，声级也越来越高。

二、实验目的与原理

噪声级为30～40分贝是比较安静的正常环境；超过50分贝就会影响睡眠和休息。由于休息不足，疲劳不能消除，正常生理功能会受到一定的影响；70分贝以上干扰谈话，造成心烦意乱，精神不集中，影响工作效率，甚至发生事故；长期工作或生活在90分贝以上的噪声环境，会严重影响听力和导致其他疾病的发生。

三、实验仪器

噪声计（声压计）

四、实验方案

1．选择1—6楼同一竖直方向上的走廊两端和走廊中间段，分别测量其噪声，得出室外噪声在不同距离上的衰减程度。

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