《声学专题实验》由会员分享，可在线阅读，更多相关《声学专题实验（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、声学专题实验专题简介声学知识作为物理学中重要的一个分支，在科研，生产和实际生活中都起着重 要的作用。声学知识普遍应用于环境监测、噪声检测、声学心理学、声学产品设 计、产品噪声分析、建筑声学设计、通信等众多领域。随着人们生活质量的提高， 和对产品质量的要求，声学知识正被提高到一个更高的高度。专题项目专题包括3 个实验项目：全消声室声学测量综合实验、超声定位综合实验和声 光调制综合实验。全消声室声学测量综合实验要紧研究声音在自由场中传播的情 形，并能对不同发生源的各类声性能参数进行采样和分析，超声定位实验要紧研 究超声波在水中对待测物体进行定位和成像的原理，声光调制综合实验要紧研究 声光互作用进程
2、中声光电转换的大体原理。培育能力对声学大体量的测量，和对声传播方式研究的实验有助于学生把握声学的大体 知识，并能对声学的大体量进行独立测量，分析环境和产品的各项声学和噪声参 数，并由此提出噪声操纵或改良方案。超声波相关实验，有助于学生把握超声波 优良的物理性质，和其在定位，测速和光调制等领域的实际应用，并初步具有利 用超声波进行物体测速、定位和成像的产品开发能力。声光调制的实验，能够让 学生把握声学知识在光信号加载上的实际应用，初步把握声光调制器件在通信和 信号操纵上的应用。应用背景及与实际技术的联系1. 声学大体量测量实验声波机械振动是声波产生的本源，弹性媒质是声波传播的必要条件。 声波在空
3、气和 液体中为纵波，在固体中传播可能是纵波也可能是横波。 固体振动声波的例子 有：喇叭，振动平板，锣，鼓，冲压钢板。气流振动产生声波的例子有：笛子， 高压气流，喷气发动机。实际生活中最多见的声响器件有扬声器和传声器。声学参量的级实际生活中，人们常会碰到强度转变范围很宽的各类声音。例如，人耳能够感 受到的最弱的声音和能够忍受的最强的声音，若是直接利用声压数值表示，其转 变范围可达到 106量级，利用起来极不方便，而用对数标度对突出其数量级的转 变那么相对明了些。另一方面，人耳对声音的接收，并非是正比于强度的绝对值， 而更接近于正比其对数。由于这两方面的缘故，在声学中普遍利用对数标度来量 度声压、
4、声强、声功率等声学参量，别离称为声压级、声强级和声功率级，单位 用分贝（dB）表示。全消声室声音的反射和折射声音的散射MP 黑IHdsas-l心启困巒40 u20iOO1 kHz10 kHzFrequency - HzA、B、C 计权网络2. 声光调制和声光偏转实验当对压电材料施以物理压力时，材料体内之会因紧缩而变短，现在压电材料 为抗击这转变会在材料相对的表面上产生等量正负电荷，以维持原状。这种由于 而产生的现象称为“正压电效应”。 当在压电材料表面施加（电压），因电场作 历时电偶极矩会被拉长，压电材料为抗击转变，会沿电场方向伸长。这种通过 电场作用而产生机械形变的进程称为“逆压电效应”。逆
5、压电效应实质上是电能 转化为机械能的进程。能够利用具有逆压电效应的材料产生超声波。声光效应确实是研究通过扰动的时发生或的现象。由于，当超声纵波以形 式在介质中传播时会使介质产生或规律转变，并随一路传播，当通过此介质时， 就会发生光的衍射，即声光衍射。衍射光的强度、频率、方向等都随着超声波场而转变。其中衍射光偏转角随超声波频率的转变现象称为声光偏转；衍射光 强度随超声波功率而转变的现象称为。Plate separation d压电效应示用意布拉格衍射示用意PSG-1 型声光测试平台:PSG-1型声光测试平台声光调制器PSG-1型声光测试平台声光偏转器3. 超声定位与成像实验超声定位的大体原理是由
6、超声波发生器向目标物体发射脉冲波，然后接收回波 信号；当超声波发生器正对着目标物体时，接收到的回波信号强度将最大，这时 取得发射波与接收波之间的时刻差At,再依照脉冲波在介质中的传播速度v而 取得目标物体离脉冲波发射点的距离。超声成像(ultrasonic imaging)是利用超声波的声成像。它包括脉冲回波型声成 像 (pulse echo acoustical imaging) 和 透 射 型 声 成 像 (transmission acoustical imaging)。前者是发射脉冲声波，接收其回波而取得物体图像的一种声成像方式; 后者是利用透射声波取得物体图像的声成像方式。目前，在临
7、床应用的超声诊断 仪都是采用脉冲回波型声成像。而透射型声成像的一些成像方式仍处于研究之 中，如某些类型的超声CT成像(computed tomography by ultrasound)。目前研究 较多的有声速 CT 成像(computed tomography of acoustic Velocity)和声衰减 CI 成 像 (computed tomography of acoustic attenuation)7:一、撑线杆 二、角度旋转座 3、导轨 4、行程撞块 五、滑块六、电机座 7、旋转梁 八、定位物体 九、换能器固定座（测速时用于放置超声换能器）10、吊杆 1一、固定座（用于放置超声换能器或运动目标物体） 1二、右行程开关13、直流减速电机 14、主动轮 1 五、电机操纵插座 1 六、限位插座 17、标尺1 八、指针 1 九、从动轮 20 、左行程开关 2 一、载物台 2 二、水槽 23、底板 DH6001 超声定位综合实验仪
