测量声速的实验报告 声速测定实验数据处理.doc

测量声速的实验报告声速测定实验数据处理测量声速(实验报告)实验目的:1)探究影响声速的因素,超声波产生和接收的原理。2)学****掌握空气中声速的测量方法3)了解、实践液体、固体中的声速测量方法。4)三种声速测量方法作初步的比较研究。实验仪器:1)超声波发射器2)超声波探测器3)平移与位置显示部件。4)信号发生器:5)示波器实验原理:1)空气中:=(式中g=cpcV(1)称为质量热容比,也称“比热[容]比”,它是气体的质量定压热容cp与质量定容热容cV的比值;M是气体的摩尔质量,T是绝对温度,R=(1±×10-6)Jmol-1K-1为摩尔气体常量。)标准干燥空气的平均摩尔质量为Mst=´10-3kg/(T0=,p==kPa),干燥空气中的声速为v0=。在室温t℃下,干燥空气中的声速为v=v0(2)(T0=)。当空气中的相对湿度为r时,若气温为t℃时饱和蒸气压为pS,则水汽分压为rps。经过对空气平均摩尔质量M和质量热容比g的修正,在温度为t、相对湿度为r的空气中,声速为(在北京大气压可近似取p»101kPa;相对湿度r可从干湿温度计上读出。温度t℃时的饱和水汽压ps可用lgps=-+trpöv=33+1s÷16øms(3)计算)(3)的计算结果与实际的超声声速真值可能有一定偏差。引起偏差的原因有:~状态参量的测量误差~理想气体理论公式的近似性~实际超声声速还与频率有关的声“色散”现象等。实验方法::利用声波传播时间与传播距离计算声速实验中用脉冲法测量,具体测量从脉冲声源(声发射器)到声探测器之间的传播时间tSD和距离lSD,进而算出声速v(实验中声源与探测器之间基本是同一被测煤质)lSDv=、波长的关系测量(要求声发射器的直径显著大于波长、声探测器的的直径小于波长(反射很少))测波长的方法有B-1行波近似下的相位比较法B-2驻波假设下的振幅极值法B-3发射器与探测器间距一定时的变频测量法实验步骤:1),三通的另一个借口用导线连到示波器的一个输入端。,调节信号发生器的频率,调节范围为30~50kHz,同时记录接收信号的最大峰峰值。得到如下数据:作出图像:要求选定某一使探测器输出信号幅度较大的频率作为实验测量时的声波频率,。,同时观察发射器、探测器波形,当波峰在同一竖直线上时,记录此时数显卡尺读数值。然后继续移动探测器,记录七个相邻的波峰相同的位置。2)用驻波假设下的振幅极值法测量空气中的声速单向平移声发射器,依次找出7个相邻极大值位置,并记录。3)用行波近似下的相位比较法测量水中的声速实验步骤与在空气中的实验步骤基本相同(除了实验开始时把实验装置换为的水中的实验装置)频率为::1)用行波近似下的相位比较法测量空气中的声速数据记录如下:℃℃:v=:λ=(±)mm声速:(±)m/s理论偏差:)用驻波假设下的振幅极值法测量空气中的声速数据记录如下:用最小二乘法直线拟合的方法求波长得:λ=(±)mm声速:(±)m/s理论偏差:)用行波近似下的相位比较法测量水中的声速数据记录:用最小二乘法直线拟合的方法求波长得:(λ=±)mm声速:(±)m/s总结与反思:这次实验使我认识到自己对实验仪器了解的不足。课前应查找相关资料以增加对如何操作实验仪器的知识!基科22崔文亮2012012217实验时间2012年10月31号超声波测声速实验报告超声波测声速实验数据超声波测声速实验报告专业班级:材料91姓名:陈旭09021010一、实验目的(1)、了解超声波的发射和接收方法。(2)、加深对振动合成、波动干涉等理论知识的理解。(3)、掌握用干涉法和相位法测声速。二、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