声速测量实验报告

实验名称： 声 速 测 量姓名 学号 班级 桌 号 教 室 第一实验楼411

大学物理实验报告 实验名称 声速 测量 ： 姓名学号班级 桌号教室 411 第一实验楼 20 实验时间年月日时段 一、实验目的 1. 了解声波在空气中和水中的传播速度与媒质状态参量的关系； 2. 学习两种测量空气、水中声速的方法； 二、 实验仪器与器件 声速测定仪；低频信号发生器；示波器；电缆线三条 三、 实验原理及计算公式： 1. 声波在空气中的传播速度 在理想气体中的传播速度： 式中是气体的比热比和摩尔质量，T为绝对温度，R为普适气体常数。由上式可知，声 速仅与气体的温度和性质有关，与声源的频率无关。 0 在传播媒质的温度为tC时，干燥空气声速为： 2. 测量声速的实验方法 声速的测量方法可分为两类： 第一类：直接根据传播距离S和所需时间t与声速的关系式V=S/t，测量传播距离S和所需时 间t后即可算出声速，称为“时差法” 。这是工程应用中常用的方法。 第二类：利用声源波长、频率与声速的关系式，测量出声波频率f和波长，算出声 速v。本实验用第二类方法测量声速。 其中：声波频率f可直接由信号发生器的频率读出，本实验的主要任务是测量声波的波长。 波长可以用下面两种方法测量： （1）共振干涉法： 声波在S（声波源）、S（接收器）之间，形成相互干涉叠加，叠加的波 12 可近似地看作具有弦驻波加行波的特征。根据驻波波节与波长的关系： L= 可测量波长。 波节 4 石家庄铁道大学物理实验中心 第1 页共 页