聲速測量實驗預習報告

  實驗報告是在預習報告的基礎上再加寫部分內容, 二者合二為一構成一份完整的實驗報告。關於怎麼寫呢?下面小編為你整理了,希望對你有幫助。

  拍篇一

  一:實驗目的

  1. 用極值法和位相法測量空氣中的聲速

  2. 掌握用電聲換能器進行電聲轉換的測量方法

  3. 學會用逐差法處理實驗資料

  4. 進一步學習示波器的應用

  二:實驗儀器

  SV6型超聲速測量組合儀,SV5型聲速測定專用訊號源,雙蹤示波器

  三:實驗內容及資料記錄

  1. 確定儀器組最佳工作頻率f

  2. 將測試方法設定到連續方式,觀察示波器,移動S2找出接受波形的最大值,記錄幅度為最大值時的距離;記下S2位置x0,調節S2,逐次記下振幅最大的x1,x2„„x12共12個點,2xi1xi,用逐差法處理12個數據即可得到接受波長,而聲速vf,得到聲速v。

  3. 相位法:接受波接“CH1”,發射波接“CH2”,設定為“x-y”方式。適當調節示波器,出現李薩茹圖。轉動鼓輪,使波形成一斜線,記下S2位置xi,再向相同方向移動S2,直至變化成同一斜線,記下S2位置xi1,則ixi1xi,多次測定取其平均值即可得到波長:實驗前t1= ℃ 試驗後t2= ℃

  拍篇二

  實驗原理

  聲波的傳播速度v與聲波頻率f和波長的關係為:fv可見,只要測出聲波的頻率f和波長,即可求出聲速。f可由聲源的振動頻率得到,因此,實驗的關鍵就是如何測定聲波波長。

  根據超聲波的特點,實驗中可以採用幾種不同的方法測出超聲波的波長:

  1. 駐波法***共振干涉法***

  實驗時將訊號發生器輸出的正弦電壓訊號接到發射超聲換能器上,超聲發射換能器通過電聲轉換,將電壓訊號變為超聲波,以超聲波形式發射出去。接收換能器通過聲電轉換,將聲波訊號變為電壓訊號後,送入示波器觀察。

  由聲波傳播理論可知,從發射換能器發出一定頻率的平面聲波,經過空氣傳播,到達接收換能器。如果接收面和發射面嚴格平行,即入射波在接收面上垂直反射,入射波與反射波相互干涉形成駐波。此時,兩換能器之間的距離恰好等於其聲波半波長的整數倍。在聲駐波中,波腹處聲壓***空氣中由於聲擾動而引起的超出靜態大氣壓強的那部分壓強***最小,而波節處聲壓最大。當接收換能器的反射介面處為波節時,聲壓效應最大,經接收器轉換成電訊號後從示波器上觀察到的電壓訊號幅值也是極大值,所以可從接收換能器端面聲壓的變化來判斷超聲波駐波是否形成。

  移動卡尺遊標,改變兩隻換能器端面的距離,在一系列特定的距離上,媒質中將出現穩定的駐波共振現象,此時,兩換能器間的距離等於半波長的整數倍,只要我們監測接收換能器輸出電壓幅度的變化,記錄下相鄰兩次出現最大電壓數值時***即接收器位於波節處***卡尺的讀數***兩讀數之差的絕對值等於半波長***,則根據公式:fv就可算出超聲波在空氣中的傳播速度,其中超聲波的頻率可由訊號發生器直接讀得。

  實驗儀器

  聲速測定儀如下圖所示,在支架和絲槓上相向安置兩個固有頻率相同的壓電陶瓷換能器,左端支架上固定的是發射換能器,右端可移動底座安裝的是接收換能器,當旋轉帶刻度手輪及藉助螺旋測微裝置,就可精密地調節並測出兩換能器之間的距離。

  中兩換能器的核心元件***壓電片***都是由壓電材料***如石英、鋯鈦酸鉛陶瓷等***做成,壓電材料具有正壓電效應***在應力作用下兩極產生異號電荷,兩極間產生電位差***和逆壓電效應***壓電材料兩端間加上外加電壓時能產生應變***。利用上述可逆效應將壓電材料製成的壓電換能器可以實現聲能與電能的相互轉換。當左邊壓電換能器S1處於交變電場中時,利用逆壓電效應可以把電能轉換為聲能作為聲波發生器;而右邊壓電換能器S2則是利用正壓電效應,將接收的聲振動轉化成電振動作為聲波接收器。

  實驗內容

  1.用駐波法***共振法***測聲速:

  按圖連線裝置,將訊號源調至壓電陶瓷換能器的固有頻率,示波器疊加方式用“Y2”,內觸發電源亦選“Y2”或“Y1/Y2”,連續改變接收器位置,觀察聲壓變化與接收器位置的關係,由此測定超聲波波長。 2.用相位比較法***李薩如圖形法***測聲速:

  按圖連線儀器裝置,示波器疊加方式用“交替”或“斷續”,內觸發電源選“Y2”,按下示波器的“X-Y”鍵,改變接收器位置,通過李薩如圖形測定超聲波波長。

  拍篇三

  一 實驗目的:

  ***1***加深對駐波及振動合成等理論知識的理解,

  ***2***掌握用駐波法、相位法測定超聲波在媒介中的傳播速度,

  ***3***瞭解壓電換能器的工作原理,進一步熟悉示波器的使用方法提高運用示

  波器觀測物理引數的綜合運用能力。

  二 實驗儀器:

  GW-680雙蹤示波器一臺,SV8訊號發生器一臺,SV7測試儀一臺,同軸

  電纜若干。

  三 實驗原理

  聲波是一種在彈性媒質中傳播的縱波。對超聲波***頻率超過2×10Hz的聲波***傳播速度的測量在國防工業、工業生產、軍事科學與醫療衛生各領域都具有重大的現實意義。實驗室常用駐波法和相位法進行測量。

  ***一***駐波法測量聲速基本原理

  如圖所示為兩列同頻率、同振幅、振動方向平行且相向傳波的機械波在媒介中形成的駐波波形,其波腹間距與波節間距均為半個波長。通過對波腹***節***間距X的測量便可實現對波長λ的間接測量,結合對駐波諧振頻率f的測量便可間接求算聲波的傳播速度v。

  v = λ × f λ=2X v = 2X × f

  原理圖示1***駐波法原理圖*** ***二***相位法測量聲速基本原理

  請同學們自行完成!要求體現以下兩個方面的內容! ***1*** 簡諧振動正交合成的基本原理,

  ***2*** 利用李薩如圖形的相位差特點間接測量聲速的基本原理。

  四 實驗內容與步驟 ***一***駐波法測聲速

  實驗連線圖示1***駐波法***

  ***1*** 瞭解測試儀的基本結構,調節兩個換能器的間距5cm左右。

  ***2*** 初始化示波器面板獲得掃描線。

  ***3*** 按圖示1正確連線,將示波器的掃描靈敏度與通道1垂直靈敏度旋鈕分