声速的测量
发布时间:2015-04-05 19:32:29
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实 验 报 告
姓 名:陈相如 班 级:F0603028 学 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:
声 速 的 测 量
一 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):
二 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):
三 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
四 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。