声速测定怎么做 测声速的方法都有什么?

作者&投稿:颛亭 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
【实验内容】
1.共振干涉法测波长
⑴ 接线与仪器的初步调节
1)按图6-1接好线路,打开电源开关预热15分钟,仪器自动工作在连续波方式。选择的介质为空气的初始状态。
2)根据测量要求初步调节好示波器(参照示波器的使用调节)。
⑵ 谐振频率的调节(超声波频率f的确定)
将信号源输出的正弦波信号频率调节到换能器的谐振频率,以使换能器发射出较强的超声波。方法如下:
在两换能器s1和s2的发射面保持平行的前提下,调节s1和s2相距为1~2cm左右。调节声速测试仪信号源板面上“发射强度”旋钮,使信号源输出电压在10~15V之间。调节“信号频率”旋钮,使信号频率在25~45kHz之间。然后细调信号频率,同时观测示波器上显示的接收波的电压幅度变化。在信号源频率接近实验室提供的换能器谐振频率处(34.5~37.5kHz之间),电压幅度最大,同时声速测试仪信号源的信号指示灯亮,此时频率即为与压电换能器s1、s2相匹配的谐振频率,记录该频率FN(超声波频率),转动摇手鼓轮,改变s1和s2间的距离,适当选择位置,重新用上述方法调整频率,再次测定谐振频率FN,测量5次,取其平均值f为超声波的频率。
⑶ 波长λ的测量
转动摇手鼓轮,由近及远地改变换能器s1到s2的间距,同时监测示波器的接收信号,记下第1,2,3,…,20个出现正弦波电压幅度最大的特定位置l1,l2,l3,…,l20。注意利用游标尺的刻度准确地确定这些l值。转动摇手鼓轮时注意连续向一个方向转动(为什么?)。注意测试过程中保持换能器s1和s2表面相互的平行。用逐差法计算出λ值。数据记录与计算用列表法进行。以下表格供参考。
i li(cm) i+10 li+10(cm) (cm)

1 11
2 12
┆ ┆
10 20
2.相位比较法测波长(利用李萨如图形找出同相点求波长)
⑴ 在“共振干涉法测波长”中测定换能器谐振频率f的基础之上,将示波器的扫描时间开关(TIME/DIV)置于“x - y”位置。
⑵ 转动距离调节鼓轮,观测示波器上显示的李萨如图形为一特定角度的斜线(某一特定相位点)时,记录下此时s2的距离l1(l1值仍由游标尺的刻度读出)。向同一方向移动换能器s2接收面,使示波器上观察的波形又回到前述的特定角度斜线位置(同相点),记录下此时s2接收面的距离l2。依上方法,连续向同一方向转动距离调节手轮,对出现的每一同相点,分别记录下相应的位置l3,l4,…,l20,即20个同相点的位置。
用逐差法求出波长的平均值 ( cm)。
3.根据测定的超声波频率 和用上二种方法测定的波长 ,分别计算两种方法测定的在该室温下超声波在空气中的传播速度 (m/s)。
4.时差法测量声速
将测试方法设置到脉冲方式。将s1和s2之间的距离调到一定距离(≥50mm)。再调节接收增益,使显示的时间差值读数稳定,此时仪器内置的定时器工作在最佳状态。然后记录此时的距离值和显示的时间值li-1、ti-1(时间由声速测试仪信号源时间显示窗口直接读出)。移动s2,同时调节接收增益使接收信号幅度始终保持一致。记录下这时的距离值和显示的时间值li、ti。则声速vi=(li-li-1)/(ti-ti-1)。测量5次计算出vi值,取其平均值为测量结果。
*5.测量液体介质中的声速
当使用液体为介质测试声速时,先在测试槽中注入液体,直至把换能器完全浸没,但不能超过液面线。然后将信号源面板上的介质选择键切换至“液体”,采用前述方法,即可进行测试,步骤相同。
但是,由于声波在液体中衰减较小,发射出的声波在很多因素的影响下产生多次反射叠加,在接收换能器表面已经是多个回波的叠加(混响),叠加后波形的驻波特征较为复杂,并不是可根据单纯两列波叠加来观察它的幅度变化,来求出波长。因此用通常的两束波的叠加的公式求波速,其精度已大为下降,会导致测量结果不确定性的增大。

一般要利用光帮助测定。如选定一个距离(比较远),在目标点同时放光(或烟雾)和声音,在预定测量点看到光(或烟雾)时开始计时,听到声音时计时结束,时间差即为声音的传播时间,用已知的距离除以这个时间得到的就是声速。

声速的测量的常用方法有哪些~

测量声速最简单、最有效的方法之一是利用声速v 、振动频率f和波长λ之间的基本关系,即实验时用结构相同的一对(发射器和接收器)超声压电陶瓷换能器,来作声压与电压之间的转换。
利用示波器观察超声波的振幅和相位,用振幅法和相位法测定波长,由示波器直接读出频率f。
谐振频率:超声压电陶瓷换能器是实验的关键部件,每对超声压电陶瓷换能器都有其固有的谐振频率,当换能器系统的工作频率处于谐振状态时,发射器发出的超声波功率最大,是最佳工作状态。

声学中的基本量
在声学中,或描述一声源及其产生的声场的特性,或在某些声学现象、效应中起主导作用的一些量,为声学中的基本量。表1所列为这些基本量及其相互关系。在前四个量中,声强是最容易测量的,而且可以量得很准确,另三个量又能由声强导出,因此,过去一直误认为只有声强才是声学中的基本量。
以上内容参考:百度百科-声学测量

测量声速最简单、最有效的方法之一是利用声速v 、振动频率f和波长λ之间的基本关系,即实验时用结构相同的一对(发射器和接收器)超声压电陶瓷换能器,来作声压与电压之间的转换。利用示波器观察超声波的振幅和相位,用振幅法和相位法测定波长,由示波器直接读出频率f。

(一)谐振频率
超声压电陶瓷换能器是实验的关键部件,每对超声压电陶瓷换能器都有其固有的谐振频率,当换能器系统的工作频率处于谐振状态时,发射器发出的超声波功率最大,是最佳工作状态。

(二)振幅法
由发射器发出的声波近似于平面波。经接收器反射后,波将在压电陶瓷换能器的两端面间来回反射并且叠加。当两个换能器之间的距离等于半波长的整数倍时发生共振,产生共振驻波现象,波幅达到极大。由纵波的性质可以证明,振动位移处于波节时,则声压是处于波腹。接收器端面近似为一波节,接收到的声压最大,经接收器转换成的电信号也最强。声压变化和接收器位置的关系可从实验中测出,当接收器端面移动到某个共振位置时,示波器上会出现最强的电信号,如果继续移动接收器,将再次出现最强的电信号,两次共振位置之间的距离即为1/2λ 。

(三)相位法
波是振动状态的传播,也可以说是相位的传播。沿传播方向上的任何两点,其振动状态相同,或者说其相位差为2π的整数倍时两点间的距离应等于波长λ的整数倍,利用这个公式可测量波长。由于发射器发出的是近似于平面波的超声波,当接收器端面垂直于波的传播方向时,其端面上各点都具有相同的相位。沿传播方向移动接收器时,总可以找到一个位置使得接收到的信号与发射的信号同相。移过的这段距离必然等于超声波的波长λ 。为了判断相位差并且测定波长,可以利用双踪示波器直接比较发射的信号和接收的信号,同时沿传播方向移动接收器寻找同相点。也可以利用利萨如图形寻找同相时椭圆退化为斜直线的点。


如果你想得到空气中的声速 那可以用下面这个简单的方法:
为了测量声音的速度你需要一个秒表和一个皮尺。量一个500米的距离,要尽可能量得准确一点。你和你的同学分别站在两端;你的同学两手各拿一块大石头(或者锣、鼓、或者干脆拍手--拍手的声音太低如果对方听不到就不好办了),你则拿一个马表。当你大叫“开始”时,你的同学要把石头举到头顶,尽量大声敲击。�当你一看到石头撞在一起,就按下秒表。等到你听到石头撞击的音,就再按一下马表让秒表停下来。时间方面要记录到十分之一秒。如果能多做几次实验,算出时间的平均值是最好的。�你只要用计算机把你和你同学的距离除以时间,就可以算出声音的速度了。

怎么样通过增量式编码器来测定 速度和长度
答:测速度只要做一个闸门时钟信号,例如每秒一个,只要在这个时间周期里对编码器进行计数就可以了,编码器一个脉冲信号对应多少长度知道了,就可以测出速度和总的长度了。如果要测电机的转速只要把时钟的闸门时间做成0.6秒,6秒,60秒,就可测出了。

光的速度是如何测量的。
答:以上仅是利用天文学的现象和观察数值对光速的测定,而在实验室内限于当时的条件,测定光速尚不能实现.二、光速测定的大地测量方法 光速的测定包含着对光所通过的距离和所需时间的量度,由于光速很大,所以必须测量一个很长的距离和一个很短的时间,大地测量法就是围绕着如何准确测定距离和时间而设计的...

酶反应初速度如何测定
答:你同时作几个浓度的话,浓度跟吸光度在线性相关范围内就可以直接知道底物的变化情况,直接对应的就是反应速度。如果做kinetic的实验的话,前面线性的范围的斜率就是你的初速度。

如何测定光速,斯涅尔定理是怎么来的?
答:1光速的测量 真空中的光速是最古老的物理常量之一。伽利略曾经建议,使光行一段7.5千米的路程以测定其速度,但因所用的设备不完善而未成功。1676年,丹麦天文学家罗迈第一次提出了有效的光速测量方法——利用木星卫星的成蚀。惠更斯根据罗迈提出的数据和地球的半径,第一次计算出了光的传播速度约为200...

酶促反应初速度怎样测定
答:①如果同时作几个浓度,且浓度跟吸光度在线性相关范围内,就可以直接知道底物的变化情况。直接对应的就是反应速度。②如果做kinetic的实验的话,前面线性的范围的斜率就是酶促反应的初速度。

怎样测定匀加速直线运动加速度,高分!!!
答:2.学习用打点计时器测定即时速度和加速度。[实验原理]1.打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器,它每隔0.02s打一次点(由于电源频率是50Hz),纸带上的点表示的是与纸带相连的运动物体在不同时刻的位置,研究纸带上点之间的间隔,就可以了解物体运动的情况。2.由纸带判断物体做匀变速直线运动的...

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答:风标除可以测量风向之外, 还可以用来辅助测定风力的大小。当无风或者软风的时候,只有烟才能表示风向, 风标不会转动;当出现轻风时,风标开始转动;当风标出现45度角和90度角的 时候,风力便达到了一定的程度。30 浏览629 2018-01-12怎么测量风速?风量?风速测量计,测量空气流速的仪器。 风速测量计的种类较多,气象台...

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