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1、实验18 声速的测定（数据处理实验）、仪器条件、温度测量值及频率记录：仪器分度值读数误差测量值声速测定仪鼓轮0.01mm0.001mm0.005mm见测量记录信号发生器O.OlKHzO.OlKHzO.OlKHz34.70KHz温度计0.5C0.1C21.5C二、波长的测量数据：测量次数inLi(mm)L+1-L(mm)1074.751i + 1i4.9952179.7464.9903284.7365.0044389.7405.0105494.7504.9906599.7404.99076104.7305.03587,109.7655.02198,114.7864.911109119.697三、
2、数据处理过程1. 声速测量值计算：1） L与n的函数关系图线（用毫米方格纸绘制图线，从L-n图线上看，L与n呈线2）用计算机对（n , L ）用y = a + bx方程进行最小二乘法回归处理。（因为ii九L = L0 + -n，线性回归方程选y二a + bx, y表示：L ； x表示：nb =-)2计算结果：r= 0.999998 （根据 P67表 4-2,当测量组数 n 为 10 时，r0=O.765）r0说明x与y呈线性关系，可以通过最佳直线的斜率计算声波波长。a= 74.747土 0.033（mm）（注意a的单位及Ua、a的取位方法）b= 4.9994 0.0062（mm）（注意b的单位
3、及Ub、b的取位方法）E = 0.12%b斜率b的测量结果为：b= 4.9994 0.0062（mm）E= 0.12%1b13）通过最佳直线斜率b计算声波波长Z九 、测量关系式：b 了 ,：入=2b九=2b = 2 x 4.9994 = 9.9988 mm测量关系式九=2b为简单乘除关系:已广尹-Eb = Eb = 0.12%U =kE = 9.9988 x 0.12% = 0.012mm九九波长2的测量结果为：A= 9.9990.012(mm)e产 o.n%4)频率f测量结果：通过函数发生器，可得声源频率为:f =34.70KHz, U= 0.01KHzU 0.01A尸 f = 0.029%
4、f f 34.70频率的测量结果为：f= 34.70+0.01 （kHz） E= 0.029%5）计算声速方:声速v的测量关系式：v = f x九 声速最佳值计算 v = f x 九=34.70 x 103 x 9.999 x 10-3 = 346.96m/ s 声速不确定度估算：声速测量关系式：v二f x九为简单乘除关系E = v12 - E2 +12 E2 = .丫 0.029%2+ 0.12%2 二 0.12%U 二 v - E 二 346.96 x 0.12% 二 0.42m / svv声速测量结果为：v =34696042m/sEv =0.12%2.声速理论值 t 计算：ti 21
5、5vt=331450 T+环=331450 p+环=344246m / s3.声速测量值正确度 A 和结果的一致性讨论：0v - vvt1）正确度计算A二02）声速测量值与理论值的比较: = vx 100% =陀96 344246 = 0.8%344.246I = |346.96 344.246 = 2.71m / sA =弋讶=422 + 692 = 6加/ s（A计算式中Ut = vt - 2% = 344.246 x 2% = 6.9加/ s是声速测定仪的未定系统误差 限，参见附录七-P256）8 A，故声速测量值与理论值在测量精度为0.12%条件下一致。实验结论在21.5C室温条件下，通过实验测得声速为346.96m/s，其测量精密度为0.12%，与理 论值v=344.248m/s比较，其正确度为0.8%，并在精度0.12%条件下与理论值一致。
