石河子大学师范学院物理系 近代物理实验讲义 331.4mS是T6=273.13张时的声速： 3.用相位比较法测量波长和声速 (1)准备。接好线路，将两换能器间的距离调到5cm左右。将示波器调至信号合成状态，TIE/DIV 旋钮置于X-Y方式，使屏幕上出现稳定的、大小适中的李萨如图形。 (2)测量。逐步增加两块换能器间的距离，屏幕上的李萨如图形会做周期性的改变。选直线做初 始状态，以后每当出现与初始直线斜率相同的斜线时记录下接收器的位置1i,自行设计数据记录表格、 连续测10个点，用逐差法处理数据，得出波长、声速及误差，并与利用公式(2)所得值进行比较，对 结果进行讨论。 4.用时差法测量声速（此步骤与示波器无关） (1)测量空气中声波速度 将S1与S2之间距离调节至≥50m,这是因为两间距太近或太远时，信号干扰太多。固定S2,记录 S1时的L1、T1,再移动S1至某一位置L2、T2。若此时时间显示窗口数字变化较大，可通过调节接收增 益来调整，当时间显示稳定时，记录时间T,计算波速， T-T 自行设计数据记录表格，要求测量5次波速，取平均值。 (2)测量液体（水）中声波速度 在测试槽中加入自来水，重复上述(1)中步骤，测量水中声波速度。 采用时差法测量比较准确，信号源内有单片机计时装置，具有8位有效数字，同时信号测量为随机 测量，不因为目测信号的大小而产生误差。 在测量固体及液体中的声速时，由于固体杂质或气泡等因素的影响，最好用时差法来进行测量。 【思考题】 1,实验前为什么要调整测试系统的谐振频率？怎样进行调整 2.用逐差法处理实验数据的优点是什么？ 3.若周定两换能传感器之间的距离，改变频率，能否测最出声速？为什么？ 4.测最波长时，为何要测最几个半波长的总长？ 【注意事项】 1。测量声波在固体中的传播速度时，要注意固体材料棒与传感器之间的良好接触，必要时在接触 面间均匀涂抹硅雕。 2.测量液体时，注意液体要覆盖住传感器，但不得与实验装置的移动轴和数显装置接触，以免损 害仪器，倒出液体时也应小心石河子大学师范学院物理系 近代物理实验讲义 331.4 m·S－1 是T0＝273.13k时的声速； 3．用相位比较法测量波长和声速 （1）准备。接好线路，将两换能器间的距离调到 5cm 左右。将示波器调至信号合成状态，TIME/DIV 旋钮置于 X-Y 方式，使屏幕上出现稳定的、大小适中的李萨如图形。 （2）测量。逐步增加两块换能器间的距离，屏幕上的李萨如图形会做周期性的改变。选直线做初 始状态，以后每当出现与初始直线斜率相同的斜线时记录下接收器的位置 li，自行设计数据记录表格， 连续测 10 个点，用逐差法处理数据，得出波长、声速及误差，并与利用公式（2）所得值进行比较，对 结果进行讨论。 4．用时差法测量声速（此步骤与示波器无关） （1）测量空气中声波速度 将 S1 与 S2 之间距离调节至≥50mm，这是因为两间距太近或太远时，信号干扰太多。固定 S2，记录 S1 时的 L1、T1，再移动 S1 至某一位置 L2、T2。若此时时间显示窗口数字变化较大，可通过调节接收增 益来调整，当时间显示稳定时，记录时间 T，计算波速 υ， 2 1 2 1 T T L L − − υ = 自行设计数据记录表格，要求测量 5 次波速，取平均值。 （2）测量液体（水）中声波速度 在测试槽中加入自来水，重复上述（1）中步骤，测量水中声波速度。 采用时差法测量比较准确，信号源内有单片机计时装置，具有 8 位有效数字，同时信号测量为随机 测量，不因为目测信号的大小而产生误差。 在测量固体及液体中的声速时，由于固体杂质或气泡等因素的影响，最好用时差法来进行测量。 【思考题】 1．实验前为什么要调整测试系统的谐振频率？怎样进行调整？ 2．用逐差法处理实验数据的优点是什么？ 3．若固定两换能传感器之间的距离，改变频率，能否测量出声速？为什么？ 4．测量波长时，为何要测量几个半波长的总长？ 【注意事项】 1．测量声波在固体中的传播速度时，要注意固体材料棒与传感器之间的良好接触，必要时在接触 面间均匀涂抹硅脂。 2．测量液体时，注意液体要覆盖住传感器，但不得与实验装置的移动轴和数显装置接触，以免损 害仪器，倒出液体时也应小心。 5