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如何利用測相位法的方法測聲速

發布時間:2022-06-29 06:32:47

Ⅰ 怎樣測量聲速

兩個人分別站在相距一千米的公路上一個人喊..
.喂..
並記下喊出聲的時間越精確越好
.另一個在另一邊記錄下聽到...喂...時的時間兩個時相減算出傳播時間.最後用一千米→路程除以時間就得出速度,好的加分啊!

Ⅱ 空氣中聲速的測量實驗中,用相位比較法測量聲速的理論依據是什麼

相位法測量聲速一般用於實驗室測量.通過對比接收波相對於發射波的相位變化,測出周期,再乘以頻率就可以得到聲速.相對於駐波法測聲速,准確度還是比較高的,一般可達1~2%.但是很多實際的聲波不是正弦波,這樣就無法用相位法測量了.而且,聲波在實際介質中傳播時,相位會隨介質密度的變化、混響等而變化,帶來誤差.另外對於固體介質,也較難進行測量.所以實際上工程中較少應用,而是使用時差法,就是發射一個聲波脈沖,接收端測量時間差,知道傳播路程後就可測得聲速.這種方法幾乎適合大部分介質.但其測得的是群速,與相位法測得的相速有區別.

Ⅲ 怎樣測量聲速

【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

Ⅳ 測量聲速的方法具體測量哪些物理量

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

Ⅳ 聲速測量相位法是利用什麼原理進行測量的

調節換能器位置時在示波器上看到的波形幅度也隨位置變化而起伏,又因靠目測幅度的變化來知道他的波長所以難得精確結果。特別在液體中傳播,因聲波在液體中衰減較小發出的聲波在很多因素影響下產生多次反射疊加,疊加後波形的駐波特徵較為復雜因此用通常的兩束波疊加的公式求速度其精確性大為下降,導致測量結果不確定性增大,通過在水槽中左,中,有三處進行測量,可明確看出通常的計算公式在不同地方計算得到得聲速是不一樣的。同樣因相位法和駐波法一樣都是用目測波形變化來求它的波長的,測量結果都存在的不確定性。又因聲波在液體中傳播存在多個回波的干涉影響,從而導致測量結果不確定性的增大。

Ⅵ 測聲速的方法都有什麼

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。

(一)諧振頻率
超聲壓電陶瓷換能器是實驗的關鍵部件,每對超聲壓電陶瓷換能器都有其固有的諧振頻率,當換能器系統的工作頻率處於諧振狀態時,發射器發出的超聲波功率最大,是最佳工作狀態。

(二)振幅法
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 。

(三)相位法
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。

如果你想得到空氣中的聲速 那可以用下面這個簡單的方法:
為了測量聲音的速度你需要一個秒錶和一個皮尺。量一個500米的距離,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(或者鑼、鼓、或者乾脆拍手--拍手的聲音太低如果對方聽不到就不好辦了),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,就按下秒錶。等到你聽到石頭撞擊的音,就再按一下馬表讓秒錶停下來。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。

Ⅶ 聲速的測量的常用方法有哪些

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。

諧振頻率:超聲壓電陶瓷換能器是實驗的關鍵部件,每對超聲壓電陶瓷換能器都有其固有的諧振頻率,當換能器系統的工作頻率處於諧振狀態時,發射器發出的超聲波功率最大,是最佳工作狀態。

聲學中的基本量

在聲學中,或描述一聲源及其產生的聲場的特性,或在某些聲學現象、效應中起主導作用的一些量,為聲學中的基本量。表1所列為這些基本量及其相互關系。在前四個量中,聲強是最容易測量的,而且可以量得很准確,另三個量又能由聲強導出,因此,過去一直誤認為只有聲強才是聲學中的基本量。

以上內容參考:網路-聲學測量

Ⅷ 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。

Ⅸ 聲速測定的實驗方法叫啥

試驗方法有駐波法測聲速和相位法測聲速兩種步驟方法分別如下:圖示省略

(一)駐波法測聲速

(1)了解測試儀的基本結構,調節兩個換能器的間距5cm左右。

(2)初始化示波器面板獲得掃描線。

(3)按圖示1正確連線,將示波器的掃描靈敏度與通道1垂直靈敏度旋鈕分

別調至適當檔位,緩慢順時針方向轉動換能器平移鼓輪至駐波波腹位置(示波器顯示波形幅值最大)。

(4)依次調節信號源的頻率粗、細調旋鈕,同時觀察示波器顯示波形幅值變

化情況,幅值最大時所對應的頻率即為諧振頻率f,將f數值記錄於(表一)。

(5)逆時針方向轉動換能器平移鼓輪至兩換能器端面距離約5厘米左右,確

定所選第一個波腹的位置並初始化數顯讀數標尺。

(6)緩慢順時針方向轉動換能器平移鼓輪至駐波波腹(節)位置(示波器顯

示波形幅值最大)並記錄相應的數顯標尺讀數於(表一)。

(7)重復步驟7連續記錄14個波腹(節)的位置讀數並記錄於(表一)。

(8)實時記錄環境溫度與SV8輸出電壓幅值V。

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