Ⅰ 聲速測量誤差分析
(1) 在發射換能器與接收換能器之間有可能不是嚴格的駐波場。
(2) 調節超聲波的諧振頻率時出現誤差。
(3)示波器上判斷極大值的位置不準確也會引入人為的和儀器的誤差。
(4)聲波傳播距離太近或太遠。
(1)聲速的測量兩種方法准確程度擴展閱讀:
聲速-深度探頭,包括一對距離固定的收、發換能器和一個壓力計。電子收發裝置產生電信號,激勵探頭內的發射換能器發出聲波,聲波傳到接收換能器後,再由收發裝置進行處理,測出聲速。常用的聲速測量方法有相位法與環鳴法兩種。
相位法使用連續波,通過測量發射與接收聲波之間的相位差,推算出發射與接收換能器之間海水的聲速。環鳴法使用短脈沖,接收換能器每收到一個脈沖,即觸發發射換能器再發射一個脈沖,如此反復,根據脈沖重復頻率推算出聲速。
Ⅱ 測量聲速用什麼樣的方法具體測量的是那些物理量
測量聲速的方法較多。
說個簡單粗側的方法吧:
找個有里程樁且車輛較少的公路直段,在兩個里程樁處,一個人按喇叭的同時打開燈光,另一個看見燈光後開始計時,聽到喇叭後停止計時。聲速=里程差/計時數
註:兩人相距越遠,結果越准確。
Ⅲ 測量聲音在空氣中的聲速的方法
奧賽中 准確的方法是一、實驗目的
1. 了解換能器的原理及工作方式。
2. 分別用駐波法和相位比較法測聲速。
二、實驗儀器
超聲聲速測定裝置1台、信號發生器1台、示波器1台。
三、實驗步驟
1. 准備
(1) 按教材圖7.2.1接線,將換能器間距離調整到約50mm。
(2) 尋找換能器諧振頻率 :調節信號源輸出頻率並觀察示波器上信號振幅,振幅最大時信號源的輸出頻率即為 。
2. 駐波法測聲速
逐步增大換能器間距離,記錄每次所觀察信號振幅為最大時的數據,連續測10點。
3. 相位比較法
按圖7.2.2接線,調整換能器間距離約為50mm,信號源輸出頻率為 。
逐步增大換能器間距,觀察相應的李薩如圖形,選圖形為相線作為初始狀態,當出現與寢直線斜率相同的斜線時記錄接收換能器的集團,測10個點。
4. 數據處理
(1)通過實驗數據計算聲速。
(2)測量室內溫度,並計算聲速理論值
(3)比較實驗值與理論值,並給出相應結論。
四、實驗報告要求
用逐差法分別計算出駐波法和相位比較法的聲速值、不確定度。
計算聲速理論值。
比較結果,得出相應結論。
五、注意事項
注意不要使信號源輸出端短路。
http://pec.swjtu.e.cn/LinkHtml/Image/示波器測聲速.JPG
用示波器測 用波長等求得 ==給你具體步驟
Ⅳ 聲速測量方法有哪些
聲速測量的方法
一、傳統方法
方法1:一個聲音產生後,並不會立刻傳到你的耳朵,通常要經過一段時間。例如:如果你參加一個運動會,坐在離鳴槍的人有一段距離的地方,你會先看到槍冒煙,後聽到槍聲。這是因為光行進的速度非常快,而聲音的速度就慢得多。所以你會立刻看到槍冒煙,但聲音要過一會兒之後才會聽到。於是早期測量聲音的速度是利用槍來做實驗。幫忙的人要拿著槍在一個量好的距離外,另一個人就拿著馬表站在原點。在看到信號之後,幫忙的人就對空鳴槍。在原點的人一看到槍的火花和煙時,就把馬表按下來;而當他聽到槍聲時,就再按一次馬表讓馬錶停下來。看到火花和聽到槍聲之間的時間,就是聲音行經這一段量好距離所需的時間。就能算出聲音的速度。根據這一原理你不妨在今後的校運動會的時候試驗一下(利用百米賽跑就可以了)。為了測量聲音的速度你需要一個馬表和一個皮尺。量一個500公尺的距離,要盡可能量得准確一點。你和你的同學分別站在兩端;你的同學兩手各拿一塊大石頭,你則拿一個馬表。當你大叫「開始」時,你的同學要把石頭舉到頭頂,盡量大聲敲擊。當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錶停下來。時間方面要記錄到十分之一秒。如果能多做幾次實驗,算出時間的平均值是最好的。你只要用計算機把你和你同學的距離除以時間,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迴音來測量的方法: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,那麼我們就可以根據這樣的原理,站在離高牆較遠的地方(事先測出你到高牆的距離)大聲地喊一下,在你喊的同時按下秒錶,當你聽到自己的回聲再按一下秒錶,這樣一來,你的喊聲從你那兒到高牆打了一個來回,你只要把上面說的你跟高牆的距離除以測得的時間的一半,這聲音的速度也就出來了(這里要注意的是因為人能分辨出自己的回聲的時間間隔要超過0.1秒,聲音有傳播速度是340米每秒,所以你與牆的距離,至少不得少於17米才行,而且中間還不能有障礙物)。
二、現代大學實驗室中測量方法
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。
方法1::共振干涉法
由發射器發出的聲波近似於平面波。經接收器反射後,波將在壓電陶瓷換能器的兩端面間來回反射並且疊加。當兩個換能器之間的距離等於半波長的整數倍時發生共振,產生共振駐波現象,波幅達到極大。由縱波的性質可以證明,振動位移處於波節時,則聲壓是處於波腹。接收器端面近似為一波節,接收到的聲壓最大,經接收器轉換成的電信號也最強。聲壓變化和接收器位置的關系可從實驗中測出,當接收器端面移動到某個共振位置時,示波器上會出現最強的電信號,如果繼續移動接收器,將再次出現最強的電信號,兩次共振位置之間的距離即為1/2λ 。
方法2:相位比較法
波是振動狀態的傳播,也可以說是相位的傳播。沿傳播方向上的任何兩點,其振動狀態相同,或者說其相位差為2π的整數倍時兩點間的距離應等於波長λ的整數倍,利用這個公式可測量波長。由於發射器發出的是近似於平面波的超聲波,當接收器端面垂直於波的傳播方向時,其端面上各點都具有相同的相位。沿傳播方向移動接收器時,總可以找到一個位置使得接收到的信號與發射的信號同相。移過的這段距離必然等於超聲波的波長λ 。為了判斷相位差並且測定波長,可以利用雙蹤示波器直接比較發射的信號和接收的信號,同時沿傳播方向移動接收器尋找同相點。也可以利用利薩如圖形尋找同相時橢圓退化為斜直線的點。
方法3:時差法
即用比傳統方法更精確的儀器測出聲波傳播一定距離所用的時間,然後根據公式V=L/t即可測出聲速。