用驻波法测量声速时,改变S1和S2之间的距离时,示波器上的波形振幅有时极大有这是用驻波法测量声速的实验报告讨论.另外还有一道:为什么需要在驻波系统共振状态下进行声速的测量.
<p>问题:用驻波法测量声速时,改变S1和S2之间的距离时,示波器上的波形振幅有时极大有这是用驻波法测量声速的实验报告讨论.另外还有一道:为什么需要在驻波系统共振状态下进行声速的测量.<p>答案:↓↓↓<p class="nav-title mt10" style="border-top:1px solid #ccc;padding-top: 10px;">康琪的回答:<div class="content-b">网友采纳 1.共振干涉法测波长⑴接线与仪器的初步调节1)按图6-1接好线路,打开电源开关预热15分钟,仪器自动工作在连续波方式.选择的介质为空气的初始状态.2)根据测量要求初步调节好示波器(参照示波器的使用调节).⑵谐振频率的调节(超声波频率f的确定)将信号源输出的正弦波信号频率调节到换能器的谐振频率,以使换能器发射出较强的超声波.方法如下:在两换能器s1和s2的发射面保持平行的前提下,调节s1和s2相距为1~2cm左右.调节声速测试仪信号源板面上“发射强度”旋钮,使信号源输出电压在10~15V之间.调节“信号频率”旋钮,使信号频率在25~45kHz之间.然后细调信号频率,同时观测示波器上显示的接收波的电压幅度变化.在信号源频率接近实验室提供的换能器谐振频率处(34.5~37.5kHz之间),电压幅度最大,同时声速测试仪信号源的信号指示灯亮,此时频率即为与压电换能器s1、s2相匹配的谐振频率,记录该频率FN(超声波频率),转动摇手鼓轮,改变s1和s2间的距离,适当选择位置,重新用上述方法调整频率,再次测定谐振频率FN,测量5次,取其平均值f为超声波的频率.⑶波长λ的测量转动摇手鼓轮,由近及远地改变换能器s1到s2的间距,同时监测示波器的接收信号,记下第1,2,3,…,20个出现正弦波电压幅度最大的特定位置l1,l2,l3,…,l20.注意利用游标尺的刻度准确地确定这些l值.转动摇手鼓轮时注意连续向一个方向转动(为什么?).注意测试过程中保持换能器s1和s2表面相互的平行.用逐差法计算出λ值.数据记录与计算用列表法进行.以下表格供参考.ix09li(cm)x09i+10x09li+10(cm)x09(cm)1x09x0911x09x09x092x09x0912x09x09x09┆x09x09┆x09x09x0910x09x0920x09x09x092.相位比较法测波长(利用李萨如图形找出同相点求波长)⑴在“共振干涉法测波长”中测定换能器谐振频率f的基础之上,将示波器的扫描时间开关(TIME/DIV)置于“x-y”位置.⑵转动距离调节鼓轮,观测示波器上显示的李萨如图形为一特定角度的斜线(某一特定相位点)时,记录下此时s2的距离l1(l1值仍由游标尺的刻度读出).向同一方向移动换能器s2接收面,使示波器上观察的波形又回到前述的特定角度斜线位置(同相点),记录下此时s2接收面的距离l2.依上方法,连续向同一方向转动距离调节手轮,对出现的每一同相点,分别记录下相应的位置l3,l4,…,l20,即20个同相点的位置.用逐差法求出波长的平均值(cm).3.根据测定的超声波频率和用上二种方法测定的波长,分别计算两种方法测定的在该室温下超声波在空气中的传播速度(m/s).4.时差法测量声速将测试方法设置到脉冲方式.将s1和s2之间的距离调到一定距离(≥50mm).再调节接收增益,使显示的时间差值读数稳定,此时仪器内置的定时器工作在最佳状态.然后记录此时的距离值和显示的时间值li-1、ti-1(时间由声速测试仪信号源时间显示窗口直接读出).移动s2,同时调节接收增益使接收信号幅度始终保持一致.记录下这时的距离值和显示的时间值li、ti.则声速vi=(li-li-1)/(ti-ti-1).测量5次计算出vi值,取其平均值为测量结果.*5.测量液体介质中的声速当使用液体为介质测试声速时,先在测试槽中注入液体,直至把换能器完全浸没,但不能超过液面线.然后将信号源面板上的介质选择键切换至“液体”,采用前述方法,即可进行测试,步骤相同.但是,由于声波在液体中衰减较小,发射出的声波在很多因素的影响下产生多次反射叠加,在接收换能器表面已经是多个回波的叠加(混响),叠加后波形的驻波特征较为复杂,并不是可根据单纯两列波叠加来观察它的幅度变化,来求出波长.因此用通常的两束波的叠加的公式求波速,其精度已大为下降,会导致测量结果不确定性的增大.
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