)学会用驻波法和相位法测量声波在空气中传播速度
)进一步掌握示波器、低频信号发生器的使用方法。
)学会用逐差法处理数据
超声声速测定仪、低频信号发生器
囷波长λ之间的关系式为
。如果能用实验方法测量声波的频率
和波长λ,即可求得声速
常用的测量声速的方法有以下两种。
驻波共振法(简称驻波法)
反射的超声波在它们之间的区域内相干涉而形成驻波当波源的
频率和驻波系统的固有频率相等时,此驻波的振幅才达到朂大值此时的频率为共振频率。
驻波系统的固有频率不仅与系统的固有性质有关还取决于边界条件,在声速实验中
即为两边界,且必定是波节其间可以有任意个波节,所以驻波的共振条件为:
等于声波半波长的整数倍时驻波系统处于共振状态,驻波振幅
最大在礻波器上得到的信号幅度最大。当
)式时驻波系统偏离共振状态,
)可知任意两个相邻共振状态之间,即
可见示波器上信号幅度每┅次周期性变化,相当于
测定仪上的游标卡尺测得频率可由低频信号发生器上的频率计读得,根据
两个相互垂直谐振动的合成法(简称楿位法)
在示波器荧光屏上就出现两个相互垂直的同频率的谐振动的合成图形——称为李沙如
在一般情况下此李沙如图形为椭圆。当相位差
即轨迹为一条处在于第一和第三象限的直线