❶ 用超聲波測定空氣中的聲速,為什麼要使接收器由離發射器最近處開始做遠離發射器的
ha礎戶hi螢#bnъsx跡k〖j& 測量聲速最簡單、最有效的方0法之m一g是利用聲速v 、振動頻率f和波長3λ之f間的基本關系,即實驗時用結構相同的一v對(發射器和接收器)超聲壓電陶瓷換能器,來作聲壓與s電壓之j間的轉換。利用示6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1,由示8波器直接讀出頻率f。 (一z)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o作頻率處於s諧振狀態時,發射器發出的超聲波功率最大j,是最佳工s作狀態。 (二j)振幅法 由發射器發出的聲波近似於p平面波。經接收器反7射後,波將在壓電陶瓷換能器的兩端面間來回反3射並且疊加。當兩個d換能器之o間的距離等於z半波長0的整數倍時發生共振,產生共振駐波現象,波幅達到極大f。由縱波的性質可以3證明,振動位移處於l波節時,則聲壓是處於a波腹。接收器端面近似為5一x波節,接收到的聲壓最大b,經接收器轉換成的電信號也t最強。聲壓變化8和接收器位置的關系可從2實驗中1測出,當接收器端面移動到某個r共振位置時,示0波器上b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y間的距離即為18。6λ 。 (三w)相位法 波是振動狀態的傳播,也u可以8說是相位的傳播。沿傳播方7向上d的任何兩點,其振動狀態相同,或者說其相位差為84π的整數倍時兩點間的距離應等於n波長0λ的整數倍,利用這個l公6式可測量波長6。由於w發射器發出的是近似於z平面波的超聲波,當接收器端面垂直於i波的傳播方7向時,其端面上k各點都具有相同的相位。沿傳播方1向移動接收器時,總可以8找到一g個n位置使得接收到的信號與u發射的信號同相。移過的這段距離必然等於q超聲波的波長1λ 。為1了n判斷相位差並且測定波長6,可以5利用雙7蹤示8波器直接比0較發射的信號和接收的信號,同時沿傳播方2向移動接收器尋找同相點。也q可以5利用利薩如圖形尋找同相時橢圓退化6為6斜直線的點。 如果你想得到空氣4中5的聲速 那可以7用下m面這個u簡單的方0法:為4了n測量聲音的速度你需要一m個w秒錶和一i個w皮尺2。量一d個t000米的距離,要盡可能量得准確一k點。你和你的同學分0別站在兩端;你的同學兩手2各拿一j塊大a石頭(或者鑼、鼓、或者干k脆拍手5--拍手3的聲音太p低如果對方7聽不w到就不e好辦6了u),你則拿一g個h馬a表。當你大z叫「開i始」時,你的同學要把石頭舉到頭頂,盡量大b聲敲擊。
❷ 超聲波測聲速和聞聲測聲速比有什麼優點
超聲波是頻率高於20000赫茲的聲波,相比可聞聲,它方向性好,穿透能力強,易於獲得較集中的聲能,在水中傳播距離遠。
❸ 超聲波測量聲速為什麼接收的總是正弦波
不足為奇也,這是因為接收電路中設置有選頻電路所致。
❹ 聲速的測量中為什麼要用超聲波
超聲波波長短,傳遞過程中能量損失小。超聲波是一種振動頻率高於聲波的機械波,由換能晶片在電壓的激勵下發生振動產生的,它具有頻率高、波長短、繞射現象小,特別是方向性好、能夠成為射線而定向傳播等特點。
❺ 超聲波聲速的測量為何要測溫度
因為超聲波在空氣中的傳播速度受溫度影響。
聲波在空氣中的傳播速度與溫度的關系是:
v=331.5+0.6t (m/s)
超聲波也是聲波,也遵守上述式子,所以所測的速度跟溫度有關系。
❻ 超聲波聲速的測量速測試:比較幾種測聲速方法的優缺點
實驗講義上共列出了三種測量方法 :①李薩如圖相位比較法 ,②共振法,③波形相位比較法。
一般說來,李薩如圖相位比較法測量的比較准 ,同時便於對知識的溫新和鞏固 ,對於示波器
的使用以及學生動手能力和思考問題的培養 ,不失是一種較好的途徑 ,但操作比較繁;對於共振法,
判斷相對要困難一些 ,所以測量誤差一般要大一些 ,但可以直觀地了解共振現象 ;而波形相位比較
法比的現象較直觀,可操作性強,只是相位判別不如李薩如圖相位比較法准確,但只要認真操作 ,
誤差也不會太大。
❼ 超聲波聲速測量實驗中,為什麼要在超聲換能器的諧振狀態下測量
測速原理:
v= fxλ (f為聲波頻率,λ為聲波波長)
為此我們需要測得 f和λ
原因一:利用諧振現象,當發射換能器處於諧振狀態時,其諧振頻率即聲波頻率,由此定出f
原因二:實驗裝置採用柱波測距原理,相鄰兩波幅間距=相鄰兩波節間距=λ/2,為觀測准確以減小實驗誤差,選取測量波幅間距,對應相鄰諧振距離的間距
❽ 聲速測定實驗中為什麼要用超聲波測聲速
超聲波的頻率高、波長短、指向性強!要用低頻,你的設備要做多大啊?!
❾ 用超聲波法測聲波的速度為什麼要在共振頻率條件下進行聲速測量如何判斷測量系統是否處於共振狀態
這個是駐波法吧。駐波法,產生駐波的時候,長度剛好等於1/2波長的整數倍。產生駐波,必須在共振的條件下。