2.位相比较法 波是振动状态的传播，也可以说是相位的传播。若传播方向的点与声源的距离是波长的整数倍时， 则这些点具有相同的相位。从S1发出的超声波通过媒质传到接收头S2,接收头和发射头之间便产生 了位相差P,此位相差的大小与角频率0=2π∫、传播时间1、声速”、波长元以及S1和S2之间的 距离L有下列关系： 0==2片-2号 (2) 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△p,便可测出入。 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CH和CH2通道，在屏上便显示出频 率为上：1的李萨如图。改变L时，两个谐振动的位相差从0~，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*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1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 4=π/2 少=π 单=3π/2伞=2r 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．位相比较法 波是振动状态的传播，也可以说是相位的传播。若传播方向的点与声源的距离是波长的整数倍时， 则这些点具有相同的相位。从 S1 发出的超声波通过媒质传到接收头 S2，接收头和发射头之间便产生 了位相差ϕ ，此位相差的大小与角频率ω = 2π f 、传播时间 t、声速 、波长 v λ 以及 S1 和 S2 之间的 距离 L 有下列关系： λ ππωϕ L v L ft === 22 (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。 28