『壹』 超聲波聲速測量實驗中,為什麼要在超聲換能器的諧振狀態下測量
測速原理:
v= fxλ (f為聲波頻率,λ為聲波波長)
為此我們需要測得 f和λ
原因一:利用諧振現象,當發射換能器處於諧振狀態時,其諧振頻率即聲波頻率,由此定出f
原因二:實驗裝置採用柱波測距原理,相鄰兩波幅間距=相鄰兩波節間距=λ/2,為觀測准確以減小實驗誤差,選取測量波幅間距,對應相鄰諧振距離的間距
『貳』 超聲聲速的測定實驗步驟
超聲聲速的測定實驗步驟是:(1)按照駐波法測聲速原理連接電路。
(2)將換能器調至水平,在信號源中悶轎設定合適的正弦波形,記錄波形頻率,輸出信號,調節換能器兩端子的距離,使示波器顯示的峰值最大,記錄此時的距離。
(3)不斷增大兩端子距離,並微調卡尺,記錄每次使得波形最大時的距離。
(4)分析數據,利用公式V=f λ,計算聲速。
用相位法測波長和聲速
(1)按相位法測聲速原理,依下圖正確連線。
(2)信號發生器調節,選擇超聲波頻率,約35KHZ,選擇合適的波幅,輸入正弦波。
(4)測螞薯肆量時,將S2從S1緩慢移開,依次記錄下屏上每次出現直線時所對應的X1,X2,X3,…,Xn 共10個值
(5)分析處理數據,利用公式V=f λ,計算聲速。
『叄』 大學物理實驗聲速的測量誰能幫我弄一份 最好直接有數據 謝謝 +分30
實驗原理
由波動理論可知,波速與波長、頻率有如下關系:v = f λ,只要知道頻率和波長就可以求出波速。本實驗通過低頻信號發生器控制換能器,信號發生器的輸出頻率就是聲波頻率。聲波的波長用駐波法(共振干涉法)和行波法(相位比較法)測量。下圖是超聲波測聲速實驗裝置圖。
n 駐波法測波長
由聲源發出的平面波經前方的平面反射後,入射波與發射波疊加,它們波動方程分別是:
疊加後合成波為:
y = ( 2Acos2pX/l ) cos2p ft
cos2pX/l = ±1 的各點振幅最大,稱為波腹,對應的位置:
X =±nl/2 ( n =0,1,2,3……)
cos2pX/l = 0 的各點振幅最小,稱為波節,對應的位置:
X = ±(2n+1)l/4 ( n =0,1,2,3……)
因此只要測得相鄰兩波腹(或波節)的位置Xn、Xn-1即可得波長。
n 相位比較法測波長
從換能器S1發出的超聲波到達接收器S2,所以在同一時刻S1與S2處的波有一相位差:j = 2px/l其中l是波長,x為S1和S2之間距離�8�8。因為x改變一個波長時,相位差就改變2p。利用李薩如圖形就可以測得超聲波的波長。
實驗重點
n 了解超聲波的發射和接收方法。
n 加深對振動合成、波動干涉等理論知識的理解。
n 掌握用駐波法和相位法測聲速。
注意事項
n 確保換能器S1和S2端面的平行。
n 信號發生器輸出信號頻率與壓電換能器諧振頻率f 0保持一致。
『肆』 聲速的測量的常用方法有哪些
測量聲速最簡單、最有效的方法之一是利用聲速v 、振動頻率f和波長λ之間的基本關系,即實驗時用結構相同的一對(發射器和接收器)超聲壓電陶瓷換能器,來作聲壓與電壓之間的轉換。
利用示波器觀察超聲波的振幅和相位,用振幅法和相位法測定波長,由示波器直接讀出頻率f。
諧振頻率:超聲壓電陶瓷換能器是實驗的關鍵部件,每對超聲壓電陶瓷換能器都有其固有的諧振頻率,當換能器系統的工作頻率處於諧振狀態時,發射器發出的超聲波功率最大,是最佳工作狀態。
聲學中的基本量
在聲學中,或描述一聲源及其產生的聲場的特性,或在某些聲學現象、效應中起主導作用的一些量,為聲學中的基本量。表1所列為這些基本量及其相互關系。在前四個量中,聲強是最容易測量的,而且可以量得很准確,另三個量又能由聲強導出,因此,過去一直誤認為只有聲強才是聲學中的基本量。
以上內容參考:網路-聲學測量
『伍』 多普勒效應 超聲波測速的公式有哪些
第一步,多普勒測速儀發射聲波,運動物體接收到其所發射的聲波.在這個過程中,多普勒測速儀作為波源是靜止的,而運動物體作為波接收器以速度v運動.設多普勒測速儀所發射的聲波頻率為f,運動物體所接收到的聲波頻率為f′,聲波的傳播速度為v0,觀測者相對於介質的運動速度vr.可得:f'=f*(v0-v)/v0
第二步,運動物體反射或散射聲波,多普勒測速儀接收到其所反射或散射的聲波.在這個過程中,運動物體作為波源以速度v運動,而多普勒測速儀作為波接收器靜止.設多普勒測速儀接收到的聲波頻率為f″,由第一步我們知道,運動物體所反射或散射的聲波頻率為f′,於是可得:f"=f'*vo/(vo+v)
代入可得:v=vo*(f-f")/(f+f")
即為被測物體的運動速度v與多普勒測速儀所發射的聲波頻率f、多普勒測速儀所接
收到的由於存在多普勒效應而頻移的聲波頻率f″以及聲波的傳播速度v0之間的關系