空气中声速测量实验研究

通过实验，应用相位比较法和驻波法对空气中的声速测量进行了研究．结果表明，声波在空气中传播的主要能量损失为粘滞吸收；应用相位比较法，以直线为基准位置、取值间隔为半波长，对声速的测量结果最为精确；驻波法中形成的声场不是理想驻波场，且波节处振幅不为零．     

声速测量原理中的两个问题

指出声速测量原理中存在两个令人困扰的问题 :用共振干涉法进行测量时 ,两换能器表面处空气质元皆为驻波的波节 ,系统的震动如何被激发 ;目前是大学物理实验教材中关于声速测量的共振干涉法和相位比较法实验原理存在内在的矛盾。通过对实际情况作适当近似 (忽略媒质对声波的吸收 ,且反射皆为全反射 ) ,求解波动方程 ,给出了两种方法所测电压信号的具体形式 ,由此指明两种实验方法各自的实验依据 ,解决了原有的问题     

驻波法测量声速

根据声波在两个换能器多次反射和声波在空气中的衰减,研究共振干涉法测量声速实验中的信号发生器输出信号随接收器到发送器间距离的变化,测出声波的波长,以及声速．     

超声波波速测量装置中存在的三个问题

分析了测量装置中的信号发生器、声速 定仪和示波器等仪器中的某些因素，对采用共振干涉法和相位比较法的测量结果的影响，指出了提高结果精确度的途径。     

非简谐波对声速测量的影响

声速测量实验是高校普通物理实验的重要组成部分,通常采用驻波法进行声速测量实验.入射波与反射波叠加后的状态将随反射界面到声源的距离不同而呈现周期性变化,声速测量正是根据该特点进行测量的.然而实际情况比理想情况复杂很多.在驻波法测量空气中的声速实验中,采用数字示波器逐点测量得到超声波的共振曲线,观察到一些非简谐假峰现象.提出对测量到的振幅极大值的大小进行判断,去除这些假峰,使测量的误差降低到最小.     

驻波法测量拉萨地区声速的实验探讨

文章从理论方面推导驻波声场中的声压方程,分析驻波法的实质;通过实验测量了拉萨地区大气中的声速,分析海拔对声速的影响;比较实验值和理论值,得出了拉萨地区大气中的声速值。     

在弦振动实验中出现的两个模糊概念

主要阐述了在振动实验中容易出现的两个模糊概念 :一是是否只有当弦线长度 L=n λ2 时 ,才能形成驻波 ,二是是否弦线上形成驻波 (L=n λα) ,音叉端一定是波节     

超声波干涉、衍射与反射方法测量声速实验的研究

介绍了用超声波的干涉、衍射及"洛埃镜"反射法测量声速,并用新实验方法和常用的共振干涉法及相位比较法对声速进行了测量.经过大量实验发现,实验结果与理论值的百分误差普遍小于2% .声速实验的改进,不仅增加了声速测量方法,丰富了实验内容,而且加深了学生对波动学规律和本质的理解.     

用驻波法测量空气声速实验的研究

用驻波法测量空气的声速是空气声速测量的典型方法之一。此方法认定：（1）PZT环型声源辐射的是平面波,（2）声波在空气层中形成驻波。在使用SW－1型声速测量仪测量空气声速时发现：辐射场轴线声压在近场区是变化很复杂的平面波,在远场区的波型与球面类类似;当空气层厚度满足λ／4的奇数倍时产生干涉相长,当厚度为λ／2的整数倍时产生干涉相消。     

在统振动实验中出现的两个模糊概念

主要阐述了在振动实验中容易出现的两个模糊概念：一是是否只有当弦线长度L＝nλ/2时，才能形成驻波，二是是否统线上形成驻波（L＝nλ/α），音叉端一定是波节。     

声速和声压同步测量实验的设计与实现

针对声速测量实验中多关注时间（相位）而忽略信号幅值的不足,依托常用的水声探测设备在水箱中搭建信号测量装置。利用示波器得到直达声的时间差和电压峰峰值,基于时差法的测量原理计算水中声速并进行电声转换,实现声速和声压的同步测量。结果表明声速和纯水中理论声速的相对误差为2.0%,声压级差和球面波声传播理论声压级差的相对误差约为6.0%。该实验设计加深了对声压、灵敏度等抽象概念的理解,训练了学生利用Excel进行数据处理的能力。     

反射端状态对形成波节或波腹的讨论

通过对驻波在固定端反射时,反射点必是波节,在自由端反射时,反射点为波腹作更深入的理论推导及理论分析可知,无论是固定端或是自由端实际上相当于两种介质的交界面.对弹性波来说,通常把介质的密度ρ与波在该介质中的传播速度ν的乘积,称为该介质的波阻,固定端相当于入射波被波阻较大的介质反射回来,固定成节点,故反射点形成波节;自由端相当于入射波被波阻较小的介质反射回来,由于固定不了自由端,形不成节点,故反射点形成波腹.这个结论已得到实验的验证.使学生更容易理解驻波现象.     

"驻波"教学和实验中的一个问题

在弦振动"驻波"实验中,对于起振端是波节还是波腹,存在不同的认识.本文给出了弱阻尼状态下弦振动实验的严格解析解,利用该解分析了上述问题,并且发现通常认为的弦振动实验形成明显驻波的条件并不完全正确.     

声波多功能演示装置

本装置由两个5W,8Ω的高音喇叭,一台XFD——7A型低频信号发生器,长1米的玻璃管,(用废40W日光灯管,将两头截去,除去管内壁莹光粉即成。)中学用光具座一架组成。仪器结构如图所示。 1.驻波演示 在玻璃管内均匀放置少量泡沫塑料微粒(此微粒用仪器包装泡沫塑料,木锉锉制而成。)演示时如图接通电路,由低频信号发生器向两喇叭输入同一     

基于FPGA的4路信号发生器的设计

结合低电压电泳芯片的电压控制,提出了一种基于FPGA的4路信号发生器的设计方案.介绍了直接频率合成技术(DDS)的基本工作原理,利用IP核设计4路信号发生器的基本流程.实验结果表明:该信号发生器可通过调整波形控制字、频率控制字、相位控制字,控制输出不同波形、不同频率、不同相位的4路信号,且信号波形能满足低电压电泳芯片移动电场控制需要.     

用超声光栅测液体中声速的理论与实验研究

描述了平面超声波在液体里传播形成超声光栅的原理；根据非理想流体对应的连续性方程和Lorentz-Lorenz定律，推导了液体光栅中液体密度与折射率的周期性变化规律，表明液体密度和折射率变化满足相似的驻波方程；根据推导的结果描绘了几个特殊时刻的驻波波形、液体密度、折射率周期性变化之间的关系曲线；进而由折射率周期性变化规律分析了超声驻波自身像的形成原理，并给出了CGS型超声光栅声速仪利用超声驻波自身像测量声速的方法与实验结果．     

液体超声驻波声场实验研究

研究了以蒸馏水为介质的驻波声场对微小颗粒群的作用,观察了颗粒群的运动规律,并应用声流和声辐射压力理论对其进行分析.运用谱分析方法,探讨了驻波声场中的空化现象.结果表明,大部分颗粒在声压波腹处聚集,而在声压波节处明显出现了高次谐波,说明空化效应发生在声压波节处.     

驻波法测量空气中声速实验的探讨

针对驻波法测量空气声速实验中存在的问题,通过理论推导,探讨了声波位移波动方程和声压波动方程之间的关系,使学生对超声波声场有了较为深刻的认识.     

“驻波“教学和实验中的一个问题

在弦振动“驻波“实验中,对于起振端是波节还是波腹,存在不同的认识。本文给出了弱阻尼状态下弦振动实验的严格解析解,利用该解分析了上述问题,并且发现通常认为的弦振动实验形成明显驻波的条件并不完全正确。     

基于 LabVIEW 的声速测量虚拟实验系统

根据声速测量实验的教学要求,基于图形化编程语言LabVIEW开发出一种声速测量虚拟实验系统.该系统界面简洁,交互性强,能演示共振干涉法和相位比较法的基本实验操作,并加入了数据处理功能,学生一旦录入测量数据即可自动得出计算结果.该虚拟实验系统可用于课前预习和课堂演示,能有效提升实验教学效果.