董泽民 秦宗锋
摘要:空气中声速测量是高等院校理工科专业必修的基础物理实验,在声波定位、探伤、测距等应用中具有重要意义。本文将通过有别于驻波法、相位比较法的另外一种方法来测量空气中的声速。
关键词:叠加法;声速测量;基础物理实验
中图分类号:TB
文献标识码:A
文章编号:16723198(2014)02019201
声波是一种在弹性媒质中传播的机械波,声波根据其振动频率不同可以分为三类:(1)次声波:频率低于20Hz;(2)可闻波:频率范围在20——20KHz之间,此频率段的声波可以被人耳听到;(3)超声波:频率高于20KHz。
不论是声速测量实验中经常使用的驻波法(也称为共振干涉法)、相位比较法,还是本文中将要论述的新方法,其原理都是利用波长频率关系式v = fλ, 测量出波长λ和频率f来计算出声速v。本文所介绍的新方法测量声速,也是基于基本原理,通过直接测量波长λ和频率f,最后计算出声速v。
存在的问题:实验中两换能器之间还是会有驻波的产生,虽然可以通过改变可移动的换能器S2的角度来消减驻波的影响,但效果还是不很理想,如果能找到一种更好地消除驻波的方法,相信此种测量声速的方法的精度将进一步提升。
参考文献
[1]李平编编著.大学物理实验[M].北京:高等教育出版社 ,2006,(12).
[2]张涛. 空气中声速测量的实验研究[J]. 西安科技大学学报,2004,(04).
[3]马文蔚,周雨青. 物理学教程[M].北京:高等教育出版社,2006,(11).