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1、超声声速测定,物理实验教学中心,实验背景,超声波测厚,超声波测速,超声波探伤,实验目的,学会用驻波法和相位比较法测定声速。 加深对驻波的理解。 熟悉示波器的使用及了解气体参数对声速的影响。,实验仪器,干湿温度计和气压计,超声速测定仪,专用信 号源,示波器,声速测定仪外型,SVX-5型信号源面板,换能器结构简图,实验原理,1. 驻波共振法（干涉法）测声速,驻波：两列传播方向相反的相干波（频率相同、振动方向相同且相位差恒定 的两列波）在同一直线上互相叠加的结果。,驻波某些点的振动始终加强，其振幅是两列行波的振幅之和，这些点称为波腹；而另一些点的合振幅为零，这些点称为波节。相邻两波节或两波腹间的距离
2、就是半个波长。由声源发出的平面波经前方垂直于水平轴的刚性平面反射后，反射波与入射波发生干涉而形成驻波，相邻两电压最大值（或最小值）之间的距离即为/2。,2. 位相法测声速,波是振动状态的传播，也可以说是相位的传播。发射换能器和接收换能器两信号间的相位差f与它们的间距L有如下关系：,f=2L/,接收换能器每移动半个波长的距离，相位将改变。,移动换能接收器时示波器的光迹变化的李萨茹图形,实验内容与步骤,1. 驻波共振法测量超声速,a. 按图示连接好实验电路,b. 将两换能器平面调至垂直于游标卡尺轴线，再彼此靠近（勿接触），调节信号频率， 使声源处于谐振状态（此时指示灯较亮），此时应有足够的信号强度送至示波器以 便观察。记录下谐振频率，并保持此值在实验过程中不变。,2. 位相法测量超声声速,a. b. 两个步骤同驻波法的a， b。,c. 示波器的功能开关置于ADD；TIME/DIV置于X-Y挡。接收器平面移近发射面调 节示波器使李萨如图形适中，以便于观察。,3. 数据记录及处理,a. 数据记录,注意事项,信号源和示波器在使用前应预热5min，示波器的 使用请参阅实验5。 使用信号源的过程中，如果发生频率漂移应及时 纠正。,思考题,声速的测量有哪些方法？ 测量声速为什么要在谐振频率下进行？,
