pb07204001丁亮【实验课题】声速的测量【实验目的】了解超声波的产生，发射和接受方法，用干涉法和相位法测量声速【实验原理】1、由波动理论可知，波速与波长、频率有如下关系：v=fλ，只要知道频率和波长就可以求出波速。本实验通过低频信号发生器控制换能器，信号发生器的输出频率就是声波频率。声波的波长用驻波法（共振干涉法）和行波法（相位比较法）测量。下图是超声波测声速实验装置图。2、驻波法测波长由声源发出的平面波经前方的平面反射后，入射波与发射波叠加，它们波动方程分别是：叠加后合成波为：y=(2Acos2Xcos2ftcos2X的各点振幅最大，称为波腹，对应的位置：X=±n(n=0,1,2,3……)cos2X的各点振幅最小，称为波节，对应的位置：X=±(2n+1)(n=0,1,2,3……)因此只要测得相邻两波腹（或波节）的位置Xn、Xn-1即可得波长。3、相位比较法测波长从换能器S1发出的超声波到达接收器S2，所以在同一时刻S1与S2处的波有一相位差：=2x/其中是波长，x为S1和S2之间距离。因为x改变一个波长时，相位差就改变2。利用李萨如图形就可以测得超声波的波长。【实验内容和步骤】1、实验仪器熟悉实验仪器，包括低频信号发生器，示波器，超声声波测定仪，频率计。2、调整仪器使得系统处于最佳的工作状态（1）调整S1和S2之间的平行性，使得两个面互相平行（2）调整低频信号发生器输出谐振频率f0。移动游标，使得S1和S2之间相差5cm左右，调整低频信号发生器的正弦幅度，同时调整接收端的示波器，使得示波器屏幕上有适当的讯号幅度。然后，移动游标卡尺，寻找讯号幅度最强的位置。此时信号发生器的频率就是本系统的谐振频率f0。3、驻波法测波长和声速S1和S2之间的距离从远到近，从示波器上一个最大的幅度开始记录12组数据。要求是（1）用逐差法处理数据，求出λ，由谐振频率f0和测出的λ，可算的声速v，并计算不确定度。（2）记下实验室的室温t，算出vt，与测量值进行比较，并对结果进行讨论。4、相位比较法测波长和声速仪器的连接见内容的图，在信号发生器输出端接线柱上再增加一根导线，接到示波器的X输入，将示波器X扫描打开。调节示波器使得屏上出现李萨如图形，增加两个换能器之间的距离，屏上就会反复的出现李萨如图形。每移动整个波长，就会重复出现相同的图形。测量时候，将S2从声源S1附近慢慢移开，依次测出屏上出现直线时所对应S2的位置，记录10组数...
