石河子大学师范学院物理系 近代物理实验讲义 p=0m=2r5-2x月 由此可以推出，L每政变一个波长，位相差就变化2，通过观察位相差的变化△，便可测出2 将发射头S1和接收头S2的正弦电压信号分别输入到示波器的CH1和CH2通道，在屏上便显示出频率 为1：1的李萨如图。改变L时，两个谐振动的位相差从0一，图形就从斜率为正的直线变为椭圆，再变 到斜率为负的直线：位相差再由0~2，图形又从斜率为负曲线变为椭圆，再变回斜率为正的直线，如 图2所示。为了便于判断，选择李萨如图为直线时作为测量的起点，移动S2,当L变化一个波长时， 就会重复出现同样斜率的直线。 3.时差法测量波速 连续波经过脉冲调制后由发射换能器发射至被测介质中，经时间：后，到达1距离处的接收换能器。 波速由公式v=得出。 利用时间显示窗口显示出S1到S2间距离1的时间t,从数显尺上读出S1及S2间的相对距离，即 可计算得出波速。 4-0 p=π/2 伞=元 p=3/2 伞=2π 图2李萨如图形与两垂直简谐运动的相位差 【实验内容及步骤】 1.熟悉仪器 请参照有关内容，熟悉信号源及示波器面板上各按钮和旋钮的作用以及它们的操作方法，特别应注 意相关的注意事项 2.用共振干涉法测量波长和声速 (1)准备。如图3连接好仪器，仪器在使用之前，开机预热10m,自动工作在连续波方式，选择 的介质为空气的初始状态。并观察S1及S2是否平行。 (2)测量信号源的输出频率。将示波器下半部分工作方式置于CH2位置，观察示波器接收到的信 号，移动S1(S2为接收器，固定不动)使S1到S2间距离约为5cm左右，调节信号源发射强度旋钮，使 输出的正弦波幅度约为10V~15V左右，调节信号频率旋纽，从最小开始调起，同时观察输出图形，寻找 到信号最强处，此时信号源左下角信号指示灯亮。这时的信号发生器的输出频率就是本系统的谐振频率 (工作频率0)。自行设计数据记录表格，测量3次谐振频率，求出平均值。 (3)测量。沿固定方向缓慢移动S1,观察示波器上信号的变化情况，选择一个信号的最大位置（波石河子大学师范学院物理系 近代物理实验讲义 λ ϕ ω π π L v L = t = 2 f = 2 (2) 由此可以推出，L 每改变一个波长 λ，位相差就变化 2л，通过观察位相差的变化△φ，便可测出 λ。 将发射头 S1 和接收头 S2 的正弦电压信号分别输入到示波器的 CH1 和 CH2 通道，在屏上便显示出频率 为 1:1 的李萨如图。改变 L 时，两个谐振动的位相差从 0～л，图形就从斜率为正的直线变为椭圆，再变 到斜率为负的直线；位相差再由 0～2л，图形又从斜率为负曲线变为椭圆，再变回斜率为正的直线，如 图 2 所示。为了便于判断，选择李萨如图为直线时作为测量的起点，移动 S2，当 L 变化一个波长时， 就会重复出现同样斜率的直线。 3．时差法测量波速 连续波经过脉冲调制后由发射换能器发射至被测介质中，经时间 t 后，到达 l 距离处的接收换能器。 波速由公式 t l v = 得出。 利用时间显示窗口显示出 S1 到 S2 间距离 l 的时间 t，从数显尺上读出 S1 及 S2 间的相对距离，即 可计算得出波速。 【实验内容及步骤】 1．熟悉仪器 请参照有关内容，熟悉信号源及示波器面板上各按钮和旋钮的作用以及它们的操作方法，特别应注 意相关的注意事项。 2．用共振干涉法测量波长和声速 （1）准备。如图 3 连接好仪器，仪器在使用之前，开机预热 10min，自动工作在连续波方式，选择 的介质为空气的初始状态。并观察 S1 及 S2 是否平行。 （2）测量信号源的输出频率f0。将示波器下半部分工作方式置于CH2 位置，观察示波器接收到的信 号，移动S1（S2 为接收器，固定不动）使S1 到S2 间距离约为 5cm左右，调节信号源发射强度旋钮，使 输出的正弦波幅度约为 10V~15V左右，调节信号频率旋钮，从最小开始调起，同时观察输出图形，寻找 到信号最强处，此时信号源左下角信号指示灯亮。这时的信号发生器的输出频率就是本系统的谐振频率 （工作频率f0）。自行设计数据记录表格，测量 3 次谐振频率，求出平均值。 （3）测量。沿固定方向缓慢移动S1，观察示波器上信号的变化情况，选择一个信号的最大位置（波 3