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为什么用超声波来测声速

发布时间:2022-02-13 08:17:25

❶ 用超声波测定空气中的声速,为什么要使接收器由离发射器最近处开始做远离发射器的

ha础户hi萤#bnъsx迹k〖j& 测量声速最简单、最有效的方0法之m一g是利用声速v 、振动频率f和波长3λ之f间的基本关系,即实验时用结构相同的一v对(发射器和接收器)超声压电陶瓷换能器,来作声压与s电压之j间的转换。利用示6波器观察超声波的振幅和相位,用振幅法和相位法测定波长1,由示8波器直接读出频率f。 (一z)谐振频率 超声压电陶瓷换能器是实验的关键部件,每对超声压电陶瓷换能器都有其固有的谐振频率,当换能器系统的工o作频率处于s谐振状态时,发射器发出的超声波功率最大j,是最佳工s作状态。 (二j)振幅法 由发射器发出的声波近似于p平面波。经接收器反7射后,波将在压电陶瓷换能器的两端面间来回反3射并且叠加。当两个d换能器之o间的距离等于z半波长0的整数倍时发生共振,产生共振驻波现象,波幅达到极大f。由纵波的性质可以3证明,振动位移处于l波节时,则声压是处于a波腹。接收器端面近似为5一x波节,接收到的声压最大b,经接收器转换成的电信号也t最强。声压变化8和接收器位置的关系可从2实验中1测出,当接收器端面移动到某个r共振位置时,示0波器上b会出现最强的电信号,如果继续移动接收器,将再次出现最强的电信号,两次共振位置之y间的距离即为18。6λ 。 (三w)相位法 波是振动状态的传播,也u可以8说是相位的传播。沿传播方7向上d的任何两点,其振动状态相同,或者说其相位差为84π的整数倍时两点间的距离应等于n波长0λ的整数倍,利用这个l公6式可测量波长6。由于w发射器发出的是近似于z平面波的超声波,当接收器端面垂直于i波的传播方7向时,其端面上k各点都具有相同的相位。沿传播方1向移动接收器时,总可以8找到一g个n位置使得接收到的信号与u发射的信号同相。移过的这段距离必然等于q超声波的波长1λ 。为1了n判断相位差并且测定波长6,可以5利用双7踪示8波器直接比0较发射的信号和接收的信号,同时沿传播方2向移动接收器寻找同相点。也q可以5利用利萨如图形寻找同相时椭圆退化6为6斜直线的点。 如果你想得到空气4中5的声速 那可以7用下m面这个u简单的方0法:为4了n测量声音的速度你需要一m个w秒表和一i个w皮尺2。量一d个t000米的距离,要尽可能量得准确一k点。你和你的同学分0别站在两端;你的同学两手2各拿一j块大a石头(或者锣、鼓、或者干k脆拍手5--拍手3的声音太p低如果对方7听不w到就不e好办6了u),你则拿一g个h马a表。当你大z叫“开i始”时,你的同学要把石头举到头顶,尽量大b声敲击。

❷ 超声波测声速和闻声测声速比有什么优点

超声波是频率高于20000赫兹的声波,相比可闻声,它方向性好,穿透能力强,易于获得较集中的声能,在水中传播距离远。

❸ 超声波测量声速为什么接收的总是正弦波

不足为奇也,这是因为接收电路中设置有选频电路所致。

❹ 声速的测量中为什么要用超声波

超声波波长短,传递过程中能量损失小。超声波是一种振动频率高于声波的机械波,由换能晶片在电压的激励下发生振动产生的,它具有频率高、波长短、绕射现象小,特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。

❺ 超声波声速的测量为何要测温度

因为超声波在空气中的传播速度受温度影响。
声波在空气中的传播速度与温度的关系是:
v=331.5+0.6t (m/s)
超声波也是声波,也遵守上述式子,所以所测的速度跟温度有关系。

❻ 超声波声速的测量速测试:比较几种测声速方法的优缺点

实验讲义上共列出了三种测量方法 :①李萨如图相位比较法 ,②共振法,③波形相位比较法。
一般说来,李萨如图相位比较法测量的比较准 ,同时便于对知识的温新和巩固 ,对于示波器
的使用以及学生动手能力和思考问题的培养 ,不失是一种较好的途径 ,但操作比较繁;对于共振法,
判断相对要困难一些 ,所以测量误差一般要大一些 ,但可以直观地了解共振现象 ;而波形相位比较
法比的现象较直观,可操作性强,只是相位判别不如李萨如图相位比较法准确,但只要认真操作 ,
误差也不会太大。

❼ 超声波声速测量实验中,为什么要在超声换能器的谐振状态下测量

测速原理:
v= fxλ (f为声波频率,λ为声波波长)
为此我们需要测得 f和λ
原因一:利用谐振现象,当发射换能器处于谐振状态时,其谐振频率即声波频率,由此定出f
原因二:实验装置采用柱波测距原理,相邻两波幅间距=相邻两波节间距=λ/2,为观测准确以减小实验误差,选取测量波幅间距,对应相邻谐振距离的间距

❽ 声速测定实验中为什么要用超声波测声速

超声波的频率高、波长短、指向性强!要用低频,你的设备要做多大啊?!

❾ 用超声波法测声波的速度为什么要在共振频率条件下进行声速测量如何判断测量系统是否处于共振状态

这个是驻波法吧。驻波法,产生驻波的时候,长度刚好等于1/2波长的整数倍。产生驻波,必须在共振的条件下。

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