姓名：姜慧学号：PB07210016专业：六系92实验题目：声速的测量实验目的：了解超声波的产生，发射和接收方法，用干涉法和相位法测量声速。实验仪器：超声声速测定仪，函数信号发生器，示波器，温度计等。实验原理：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。n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=(2Acos2pX/l)cos2pftcos2pX/l=±1的各点振幅最大，称为波腹，对应的位置：X=±nl/2(n=0,1,2,3……)cos2pX/l=0的各点振幅最小，称为波节，对应的位置：X=±(2n+1)l/4(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。n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：j=2px/l其中l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2p。利用李萨如图形就可以测得超声波的波长。实验内容：1.旋松发射换能器S1固定环上的紧固螺丝，使S1的端面与卡尺游标滑动的方向垂直后再旋紧，将接收换能器S2接近S1，旋松S2的紧固螺丝再调S2，使其端面平行于S1的端面再旋紧。2.按照前面的图连好电路，注意换能器的输入输出插口均为红色接信号，黑色接地。移动卡尺的游标，使换能器S1和S2端面距离5cm左右。调整接收端的示波器，使示波器上有适当的讯号幅度，移动游标尺，找到讯号幅度最强的位置。然后调节信号发生器的输出频率，使示波器上的讯号幅度达到最大，记下此时的频率值，即系统的谐振频率，此后不再动信号发生器，在此频率下进行下面的实验。通过实验测得系统的谐振频率3.驻波法测波长和声速固定S1的位置，缓慢移动连着S2的卡尺游标，当示波器上讯号幅度达最大时记下第一个S2的位置x1，继续移动卡尺游标，依次记下示波器上讯号幅度最大时的x值，有x1，x2，x3······x12共12个值。4.相位比较法测波长和声速连好线后，调节示波器使屏上出现李萨如图形，测量时将S2从声源S1附近慢慢移开，当左右移动时屏上会依次出现正斜率的直线、椭圆、负斜率的直线、椭圆等，当屏上出现正斜率的直线时记下第一个S2的位置x1，以后每次出现正斜率的直线时都记下x值，有x1，x2，x3····...
