參與評論

評論

登錄后參與評論

全部評論(1條)

• 

  liuliubabaliu 2016-12-14 00:00:00

  聲速測量的方法 一、傳統(tǒng)方法 方法1：一個(gè)聲音產(chǎn)生后，并不會立刻傳到你的耳朵，通常要經(jīng)過一段時(shí)間。例如：如果你參加一個(gè)運(yùn)動會，坐在離鳴槍的人有一段距離的地方，你會先看到槍冒煙，后聽到槍聲。這是因?yàn)楣庑羞M(jìn)的速度非?？欤曇舻乃俣染吐枚?。所以你會立刻看到槍冒煙，但聲音要過一會兒之后才會聽到。于是早期測量聲音的速度是利用槍來做實(shí)驗(yàn)。幫忙的人要拿著槍在一個(gè)量好的距離外，另一個(gè)人就拿著馬表站在原點(diǎn)。在看到信號之后，幫忙的人就對空鳴槍。在原點(diǎn)的人一看到槍的火花和煙時(shí)，就把馬表按下來；而當(dāng)他聽到槍聲時(shí)，就再按一次馬表讓馬表停下來?？吹交鸹ê吐牭綐屄曋g的時(shí)間，就是聲音行經(jīng)這一段量好距離所需的時(shí)間。就能算出聲音的速度。根據(jù)這一原理你不妨在今后的校運(yùn)動會的時(shí)候試驗(yàn)一下（利用百米賽跑就可以了）。為了測量聲音的速度你需要一個(gè)馬表和一個(gè)皮尺。量一個(gè)500公尺的距離，要盡可能量得準(zhǔn)確一點(diǎn)。你和你的同學(xué)分別站在兩端；你的同學(xué)兩手各拿一塊大石頭，你則拿一個(gè)馬表。當(dāng)你大叫“開始”時(shí)，你的同學(xué)要把石頭舉到頭頂，盡量大聲敲擊。當(dāng)你一看到石頭撞在一起，就按下馬表。等到你聽到石頭撞擊的音，就再按一下馬表讓馬表停下來。時(shí)間方面要記錄到十分之一秒。如果能多做幾次實(shí)驗(yàn)，算出時(shí)間的平均值是Z好的。你只要用計(jì)算機(jī)把你和你同學(xué)的距離除以時(shí)間，就可以算出聲音的速度了。 方法2：測量聲音的速度還有一種利用回音來測量的方法：所謂回聲，就是聲音在傳播的過程中碰到高大的障礙物被反射了回來，那么我們就可以根據(jù)這樣的原理，站在離高墻較遠(yuǎn)的地方(事先測出你到高墻的距離）大聲地喊一下，在你喊的同時(shí)按下秒表，當(dāng)你聽到自己的回聲再按一下秒表，這樣一來，你的喊聲從你那兒到高墻打了一個(gè)來回，你只要把上面說的你跟高墻的距離除以測得的時(shí)間的一半，這聲音的速度也就出來了（這里要注意的是因?yàn)槿四芊直娉鲎约旱幕芈暤臅r(shí)間間隔要超過0.1秒，聲音有傳播速度是340米每秒，所以你與墻的距離，至少不得少于17米才行，而且中間還不能有障礙物）。 二、現(xiàn)代大學(xué)實(shí)驗(yàn)室中測量方法 測量聲速Z簡單、Z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(guān)系，即實(shí)驗(yàn)時(shí)用結(jié)構(gòu)相同的一對（發(fā)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(zhuǎn)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。 方法1：:共振干涉法 由發(fā)射器發(fā)出的聲波近似于平面波。經(jīng)接收器反射后，波將在壓電陶瓷換能器的兩端面間來回反射并且疊加。當(dāng)兩個(gè)換能器之間的距離等于半波長的整數(shù)倍時(shí)發(fā)生共振，產(chǎn)生共振駐波現(xiàn)象，波幅達(dá)到極大。由縱波的性質(zhì)可以證明，振動位移處于波節(jié)時(shí)，則聲壓是處于波腹。接收器端面近似為一波節(jié)，接收到的聲壓Z大，經(jīng)接收器轉(zhuǎn)換成的電信號也Z強(qiáng)。聲壓變化和接收器位置的關(guān)系可從實(shí)驗(yàn)中測出，當(dāng)接收器端面移動到某個(gè)共振位置時(shí)，示波器上會出現(xiàn)Z強(qiáng)的電信號，如果繼續(xù)移動接收器，將再次出現(xiàn)Z強(qiáng)的電信號，兩次共振位置之間的距離即為1/2λ 。 方法2：相位比較法 波是振動狀態(tài)的傳播，也可以說是相位的傳播。沿傳播方向上的任何兩點(diǎn)，其振動狀態(tài)相同，或者說其相位差為2π的整數(shù)倍時(shí)兩點(diǎn)間的距離應(yīng)等于波長λ的整數(shù)倍，利用這個(gè)公式可測量波長。由于發(fā)射器發(fā)出的是近似于平面波的超聲波，當(dāng)接收器端面垂直于波的傳播方向時(shí)，其端面上各點(diǎn)都具有相同的相位。沿傳播方向移動接收器時(shí)，總可以找到一個(gè)位置使得接收到的信號與發(fā)射的信號同相。移過的這段距離必然等于超聲波的波長λ 。為了判斷相位差并且測定波長，可以利用雙蹤示波器直接比較發(fā)射的信號和接收的信號，同時(shí)沿傳播方向移動接收器尋找同相點(diǎn)。也可以利用利薩如圖形尋找同相時(shí)橢圓退化為斜直線的點(diǎn)。 方法3：時(shí)差法 即用比傳統(tǒng)方法更精確的儀器測出聲波傳播一定距離所用的時(shí)間，然后根據(jù)公式V=L/t即可測出聲速。

  贊(1)

  回復(fù)(0)

  評論

  評論

  登錄后參與評論