測量聲波速度方法

㈠ 岩石聲波速度的測量方法

岩石聲波速度測量是研究岩石聲學的一項基礎性工作。由於目前地球物理觀測所用的頻率在10^-1Hz（天然地震）到10⁶Hz（實驗室測量）之間，所以在考慮頻散和孔隙流體對聲波速度的影響時，要分別在實驗室和野外對速度進行測量。

1.實驗室內測量

在實驗室內進行岩石聲速測量需要特殊的測量系統和特殊的標本形狀，所用頻率一般在10⁶Hz以上。因此，實驗室內測量得到的實際上是超聲波在岩石中的速度。

實驗室內觀測的主要方法是行波法。通過特殊的換能器（一般是壓電晶體），首先將電磁振盪能量轉換為聲波能量，然後測量聲波通過標本的時間。如果標本的長度是L，而實際測得的時間是t′，則速度為v_p=L/t′。

2.野外現場測量

在野外，常用的速度測量方法是常規的地震測井、VSP和常規及全波列聲波測井。

地震測井是利用一條電纜將檢波器（或水聽器）放入到井中，然後在井口附近放炮，激發地震波。通過記錄從炮點到檢波器的傳播時間，可以根據公式v_p=Δz/Δt計算出地震波的速度。

VSP是垂直地震剖面的英文縮寫，是由常規地震測井發展起來的一種地震勘探方法。通過對VSP資料的處理和解釋，可以計算出v_p和v_s。

在聲波測井中，聲脈沖發生器和接收器被固定在下井儀器內。通過測量兩個或多個接收器之間的時間差，可以實現沿井軸的連續速度測量。

除了上述幾種方法以外，還可以根據幾何地震學中的有關公式直接從反射地震資料中提取速度信息。

㈡ 固體中聲速的測量用的是什麼方法其測量公式

固體中聲速的測量用的是共振干涉法測量聲速方法其測量公式。

准備一根足夠長的空心鐵管，注滿水。在兩頭分別站一個人，其中一個人向另一個人喊話。另一個人會聽到三次聲音，第一次是從鐵中傳來的聲音，第二次是從水中傳來的聲音，第三次是從空氣中傳來的聲音。用秒錶記下時間，再用公式計算。

實驗原理

由波動理論得知，聲波的傳播速度v與聲波頻率和波長之間的關系為 。所以只要測出聲波的頻率和波長，就可以求出聲速。其中聲波頻率可由產生聲波的電信號發生器的振盪頻率讀出，波長則可用共振法和相位比較法進行測量。時差法可通過測量某一定間隔距離聲音傳播的時間來測量聲波的傳播速度。

㈢ 測量聲音的傳播速度還有哪些方法

0.因為聲音是有迴音的，所以可藉助迴音來測量。
1.在桌上放兩塊石頭。
2.在石頭中間用音叉發出聲音。
3.用傳播的速度（340m/s）去除傳播的距離。

㈣ 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。

㈤ 平時日常生活中.怎麼測到聲音傳播速度,請給詳細過程

(1)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）。
(2)兩個人站在相距一百米的距離
中間沒有障礙物
讓一人開槍（跑步比賽時候用的搶）
看到煙的時候另一人開始用秒錶計時
聽到聲音的時候掐停
然後v=s/tv是速度，s距離，t是時間
就ok了！
(3)在這里需要一個聲音靈敏感應器
將其放在距聲源已知的的距離里(靈敏感應器可以捕捉到的距離)為s
從發音到靈敏感應器捕捉到用時(可以用秒錶測量)為t
則聲音在空氣中的速度v=s/t便可求出

㈥ 物理試驗中測定聲速得方法有哪些

【目的和要求】
學習粗略測定聲音速度的方法，了解空氣中聲速的大小。【儀器和器材】
梆子，秒錶或手錶，捲尺。【實驗方法】
在高牆前或山谷中唱歌或叫喊時，往往可以聽到回聲，而且在早晨時回聲最清晰響亮，因此本實驗最好在早晨進行。首先選擇好合適的實驗場所，例如一堵高牆，高牆的前面平坦空曠。實驗者站在離高牆的距離為R處，按照均勻的時間間隔T敲打梆子。當聽到反射回來的第一次梆子聲與打出來的第二次梆子聲完全重疊時，則表示每次梆子發出的聲音傳到高牆並被高牆反射回來到達實驗者處的時間剛好等於敲梆子的時間間隔T。因此聲音傳播的速度v為v=2R/T
1．站在離高牆100米或更遠的距離，以一定的時間間隔敲打梆子。
2．注意控制敲梆子的節拍，使從高牆處反射回來的梆子聲與敲出來的聲音相重疊。
3．站在旁邊的學生由一人報出敲擊的次數，其他學生同時用秒錶或手錶計時。測出敲擊20次至50次的時間間隔t，並由所得的結果計算出敲梆子的時間間隔T(秒）。
4．用捲尺測出敲擊地點到高牆的距離R（米）。
5．將所得的數據代入公式v=2R/T求出聲速v米。同時要記下測量時空氣的溫度，因為空氣中聲音傳播的速度與溫度有關。【注意事項】
1．實驗者離牆的距離以能清晰地聽到回聲為宜。
2．若每隔一次聽到敲擊聲與回聲重合，則聲速公式v=2R/T。實驗內容
1、連接測量系統。函數信號發生器的輸出與發射換能器和示波器的X（Y2）輸入並聯連接，接收換能器的輸出與示波器的Y1輸入連接。
2、練習使用函數信號發生器和示波器。
（1）用示波器觀察由信號發生器提供的不同的波形信號。
（2）用示波器觀察李薩如圖形。
3、調節諧振頻率。信號發生器輸出正弦信號，頻率調節到換能器的諧振頻率,記下諧振頻率f。這時，換能器發射出的超聲波最強。
4、利用駐波法測量聲速。
（1）信號發生器輸出頻率處於諧振頻率；示波器Y軸工作方式選擇開關置於Y1，「拉Y1
（X）」旋鈕推進。
（2）從兩換能器相距1cm左右開始，由近及遠移動接收換能器，觀察示波器上的接收信號的變化情況，記下第1、2、3、……、20個出現正弦波極大值時接收換能器的位置即游標卡尺的讀數L1、L2、L3、……、L20。
（3）採用逐差法求出波長λ，進而求出聲速v；計算聲速的不確定度，表示測量結果。
5、利用相位比較法測量聲速。
（1）信號發生器輸出頻率處於諧振頻率；示波器Y軸工作方式選擇開關可以置於任意位置，「拉Y1（X）」旋鈕拉出。
（2）從兩換能器相距1cm左右開始，由近及遠移動接收換能器，觀察示波器上李薩如圖形的變化情況，記下第1、2、3、……、20個出現直線時接收換能器的位置即游標卡尺的讀數L1、L2、L3、……、L20。
（3）採用逐差法求出波長λ，進而求出聲速v；計算聲速的不確定度，表示測量結果。
儀器簡介
1、超聲聲速測定儀:主要由兩個超聲壓電換能器和游標卡尺組成；超聲壓電換能器可以實現聲
壓和電壓之間的相互轉換，分別用於發射和接收超聲波；游標卡尺用來測量聲波發射面和接
收面之間的距離。
2、函數信號發生器：提供適當頻率的正弦電信號給壓電換能器來發射超聲波。
3、雙蹤示波器：
（1）觀察和測量接收換能器將聲壓轉換成的電信號；
（2）觀察發射電信號和接收電信號兩個相互垂直簡諧振動疊加產生的李薩如圖形，測量相位差。

㈦ 聲速是怎麼測出來的拜託了各位 謝謝

聲速測量儀必須配上示波器和信號發生器才能完成測量聲速的任務。實驗中產生超聲波的裝置如圖所示。它由壓電陶瓷管或稱超聲壓電換能器與變幅桿組成；當有交變電壓加在壓電陶瓷管上時，由於壓電體的逆壓電效應，使其產生機械振動。此壓電陶瓷管粘接在鋁合金製成的變幅桿上，經過電子線路的放大，即成為超聲波發生器，由於壓電陶瓷管的周期性振動，帶動變幅桿也做周期軸向振動。當所加交變電壓的頻率與壓電陶瓷的固有頻率相同時，壓電陶瓷的振幅最大，這使得變幅桿的振幅也最大。變幅桿的端面在空氣中激發出縱波，即超聲波。本儀器的壓電陶瓷的振盪頻率在40kHz以上，相應的超聲波波長約為幾毫米，由於他的波長短，定向發射性能好，本超聲波發射器是比較理想的波源。由於變幅桿的端面直徑一般在20mm左右，比此波長大很多，因此可以近似認為離開發射器一定距離處的聲波是平面波。超聲波的接受器則是利用壓電體的正壓電效應，將接收的機械振動，轉化成電振動，為使此電振動增強。特加一選頻放大器加以放大，再經屏蔽線輸給示波器觀測。接收器安裝在可移動的機構上，這個機構包擴支架、絲桿、可移動底座（其上裝有指針，並通過定位螺母套在絲桿上，有絲桿帶動作平移）、帶刻度的手輪等。接收器的位置由主、尺刻度手輪的位置決定。主尺位於底座上面；最小方尺位於底坐上面；最小分尺為1mm，手輪與絲桿相連上分為100分格，每轉一周，接收器平移1mm，故手每一小格為0.01mm，可估到0.001mm