声速的测量

发布时间:2015-04-05 19:32:29

名:陈相如 级:F0603028 号:5060309020 实验成绩:

同组姓名:周邦达 实验日期:2007-3-26 指导老师:助教67 批阅日期:

共振干涉法

数据经逐差法处理后得:

附数据处理C++程序(包含原始数据):

相位比较法

数据经逐差法处理后得:

附数据处理C++程序(包含原始数据):

时差法测量空气中声速

t (ms)

L (mm)

1

0.404

0.37

2

0.436

10.98

3

0.458

18.21

4

0.478

25.07

5

0.504

34.20

6

0.533

40.01

7

0.548

49.53

8

0.578

59.44

为保证实验结果的准确性,在拟合时忽略了点(0.533,40.01)

得到



时差法测量水中声速

t (ms)

L (mm)

1

0.150

39.96

2

0.171

71.88

3

0.182

87.28

4

0.193

103.05

5

0.211

127.09

6

0.225

142.06

7

0.232

151.88

8

0.241

167.95

得到水中声速为



[分析讨论]

1、 在做实验时,应当尽量只朝一个方向调节旋钮,否则会有较大误差。

2、 用共振法测量时,图像的最大值会逐渐减小,那是因为传播距离越远能量耗损越明显。

3、 利用李萨如图像应以相同的倾斜角为标准,不应以水平或垂直的线段为准,否则看不出移动的是波长还是半波长;应当将图像放大,可以看出在小图像上的重合其实还有较大误差。

[思考题]

1、 为什么换能器要在谐振频率条件下进行声速测定?

答:在谐振频率下,才能使反射面之间的声压达极大值,从示波器上观察到的电压信号幅值为最大值,比较容易观察。

2、 要让声波在两个换能器之间产生共振必须满足那些条件?

答:1、两个换能器的发射面与接受面相互平行。

2、两个换能器之间的距离为半波长的整数倍。

3、 试举出三个超声波应用的例子,他们都是利用了超声波的那些特性?

答:比如超声波定位系统,超声波探伤,超声波深海探测。超声波具有波长短,易于定向发射,易被反射等特点。

4、 在时差法测量中,为何共振或接受增益过大会影响声速仪对接受点的判断?

答:因为当接受的增益过大或产生共振时,接受器将提前接收到信号,测的时间偏小,使结果偏大。

声速的测量

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