大学物理实验中声速的测量

实验报告实验题目:声速的测量实验目的:了解超声波产生、发射和接收的方法，用干涉法和相位法测量声速。实验内容:1测量实验开始时的室温。2驻波法(1)将超声波声速仪的两个压电陶瓷换能器放在一起。检查两个表面是否水平。如果没有，将它们拉平。(2)将函数信号发生器连接到超声波声速测量仪的发射端，将示波器连接到接收端。函数信号发生器选择正弦波，输出频率约为300HZ，电压为10-20V。(3)通过示波器观察信号幅度，调节测量仪器两端的距离，找到信号特别大的位置，在最大值附近要用微调。即固定移动标尺的螺丝，用微调螺母调整。(4)从这个极限位置开始，向一个方向移动移动标尺，在信号幅度极大时(波腹)，依次记录光标的读数。***12值。三相法(1)将超声波声速仪的两个压电陶瓷换能器合在一起。检查两个表面是否水平。如果它们不是水平的，将它们调平。(2)将函数信号发生器连接到超声波声速仪的发射端，将示波器的CH1连接到接收端，CH2连接到发射端。选择CH1，和CH2的X-Y叠加。函数信号发生器选择正弦波，输出频率约为300HZ。电压为10-20V。(3)用示波器观察李萨如图形，调节测量仪器两端的距离，找到图形为正斜率直线的位置。(4)从这个位置开始，向一个方向移动移动标尺，每次图形为正斜率的直线时，依次记录光标的读数，数值为* * 10。4测量实验结束。从一开始的室温取平均值作为温度t，整理好仪器，布置好实验平台。5对以上两组数据进行差分计算L，然后计算声速V，计算不确定度。用t计算的理论值计算相对误差，数据处理1理论计算实验开始时的温度为23.0℃，实验结束时的温度为21.8℃。因此，认为实验时的温度为t=22.4℃。根据理论值计算出2驻波法的游标读数(mm)。95.42100.50105.70110.66115.88120.90126.16131.34136.203610.1610.409 . 8810.4410.5438+00.5388+00.30088886438+0，当P=0.95时，=2.26。因为是用类似游标卡尺的仪器测量，查表为B类不确定度，当P = 0.95时，=1.96。因此声波输出频率为34.3KHz，不确定度已知。音速是对的。有一个不确定度传递公式:声速在空气中v = (350.99 1.20) m/s (p = 0.95)，相对误差=3相游标读数(mm)。110.80121.04131.141.36151.58161.721765438因为是用类似游标卡尺的仪器测量的，所以B类不确定度表显示P=0.95时=1.96。因此，声波的输出频率为34.3KHz，已知不确定度的声速对。有一个不确定度传递公式:声速在空气中v = (348.57 1.09) m/s (p = 0.95)相对误差=误差分析:1仪器本身的系统误差和老化引起的误差。实验过程中室温是不断变化的。不管是用驻波法还是用相位法在示波器上求最大值。是测量者的主观感受，没有准确的测量。问题1:为了获得声速，固定两个换能器之间的距离，改变频率是否可行？回答:不会。因为当声速不变时，频率变化，波长也变化，所以不可能同时测量频率和波长，也就不可能求出声速。不对。