声速测量实验报告

声速测量实验报告 物理实验报告 实验题目 声速测量 姓 名 学 号 专业班级 实验室号 实验成绩 指导教师 实验时间 年 月 日 物理实验室制 实验目的 1、 学习在超声中用相位比较法测量声速的方法; 2、掌握相关仪器,示波器、信号发生器、频率计等,的使用知识 实验仪器 名称 型号 数字示波器 UTD2102CEL 声速测定仪 SV4 信号源 SV5 请认真填写 实验原理,注意:原理图、测试公式, 本实验是对超声波波速的测量。测量声速最简单、最有效的方法之一是利用声速、振动频率 和波长 λ 之间的基本关系～v f 即v=f λ 测出声振动频率 f 和声波的波长 λ～就可算出声波的波速 v。当然这仅仅是一种最简便的近似测量。 实验室中常利用～用振幅法、相位法测定波长λ ～由函数发生器或示波器直接读出频率 f。 实验及步骤 在用相位比较法时，将信号源的发射端的发射波形与示波器的CH1(Y)相连，接收端的接收波形与示波器的CH2(X)相连，即可利用李萨如图形观察发射波与接收波的相位差。适当调节y轴和x轴的灵敏度，就能获得比较满意的李萨如图形。对于两个同频率互相垂直的谐振动的合成，随着两者之间相位差从0?2π变化，其李萨如图形由斜率为正的直线变为椭圆，再由椭圆变到斜率为负的直线。游标尺上读数时，应选择李萨如图形为斜率相同的直线时所对应的位置。 测量波长:转动距离调节鼓轮，连续地移动发射端的位置(向前或者向后，必须是—个方向)， 每移动一个波长，就会重复出现斜率正(或负)的直线图形。测量相继出现10个斜率正(或负)的直线图形时相应的各接收面的位置si(i=0,1,2, (((,9)，波长，用逐差法处理数据;(2)从信号发生器上读出频率值，由求 出声速。 干涉法与相位法测声速时，测试方法设置在连续波方式。 因声速还与介质温度有关，故要记录下实验时的介质温度t?C。声速在标准大气压下与传播介质空气的温度关系为: V,(331.45，0.59t)m/s 实验数据记录,注意:单位、有效数字、列表, 次数 次数 L(mm)f(kHz)L(mm)f(kHz),,(L,L)/10(mm)iii，10i，10i，10i1 3.58 36.019 11 99.38 36.026 9.58 2 13.04 36.021 12 108.66 36.026 9.60 3 22.61 36.024 13 119.65 36.026 9.60 4 32.27 36.024 14 128.23 36.026 9.61 5 41.76 36.024 15 137.88 36.025 9.60 6 51.37 36.024 16 147.38 36.027 9.60 7 60.94 36.022 17 157.06 36.027 9.61 8 70.53 36.022 18 166.47 36.027 9.59 9 80.10 36.023 19 176.05 36.028 9.60 10 89.67 36.024 20 185.30 36.026 9.59 请认真填写 数据处理、误差分析和实验结论 ,,,,9.60(),0.01(),mmmm, ,,,,,(9.600.01)()mm,,, fkHzkHz,,,36.025(),0.003(),f ffkHz,,,,,(36.0250.003)()f VfVfms,,,,,,345.8(/) 2222？,,,,，,,,,,,ffms0.4(/),Vf,, VVms,,,,,(345.80.4)(/) v 实验思考与 1、用逐差法处理数据的优点是什么, 1.充分利用实验数据 2.提高精确度减小误差 2 、用相位法测波长时～我们用的是李萨如图形的正斜率点～其 它相位点是否可用, 不可用 请在两周内完成～交教师批阅 附件:,实验曲线请附在本页,