拓宽实验方法 培养实验能力——《声速测定》实验教学探讨

师范院校物理专业开设的实验课,目的是培养学生的实验能力。本文围绕如何培养学生的实验能力、设计能力,选“声速测定”实验内容为研究课题,用拓宽实验方法,对实验进行研究、设计改进,收到良好的效果。     

一种声速测量实验仪器的研究

声速测量是理工科大学生的必修实验，本文介绍一种测量声速的实验仪器，该仪器应用“５５６”集成块，电路结构简单，测量结果准确，还能用于课堂教学演示。     

声波波动特性的实验研究

基于声速测试实验仪,从实验的角度研究了声波的干涉、衍射和反射特性,同时又借助于声波的干涉、衍射及反射原理测量了声波在空气中的传播速度。一方面加深了对声波波动特性的理解,另一方面提供了多种测量声速的实验方法,丰富了实验内容,同时也拓展了声速测试实验仪的使用。     

可闻声波检测与空气中声速的测定

描述了用改进的声波探测器在空气中测定声速的方法。     

两种感受性声波干涉的方法

本文给出了改进声波干涉实验装置的具体方案,该改进装置可在普通实验室内感受声音的干涉相消和干涉加强现象,并能测定声速和频率。     

声速测量演示实验的设计与实现

数字示波器具有波形触发、存储、显示以及数字存储等功能,利用这些功能将其与计算机连接起来,进行数据处理和结果显示,以达到演示声速测量实验的目的。这样不但便于学生理解实验原理,而且形象、直观。     

加载条件下软砂岩声波传播特性实验研究

软砂岩是红层软岩乃至砂岩中工程力学性质较差的一类岩石,对其超声波传播特性实验研究无论对工程的快速勘察还是岩石特性的理论研究都具有重大意义。因此,实验研究以力学测试系统为基本平台,集成超声波测试系统,同步同向地采集了软砂岩单轴压缩过程中的力学和声学数据,据此讨论了压缩过程中软砂岩不同变形阶段的声波传播特性与应力、岩石内部裂隙发育的相关性及其相互作用机理。研究发现:1纵横波波速、振幅、波形和频谱都随应变表现出阶段性变化特征且与岩石所处的应力-应变阶段相对应;2纵波横波速度都与瞬时弹性模量(应力应变曲线斜率)正相关,振幅与应力正相关;3纵波对岩石内裂隙的闭合紧密程度较为敏感,而横波对岩石内的裂隙数量较为敏感;4通过纵横波波形和频谱对比分析,可以辨别岩石所处的应力应变阶段。     

超声波声速测定的三种实验方法比较研究

用振幅极值法、相位李莎图形法和数字电压表显示法,对超声波声速的测定进行了实验原理对比研究,又进行了实验测试比较;前两种方法是实验室常用的测定超声波声速的方法,但均存在图形的显示与共振位置确定的关联性不是太好,从而造成实验误差。笔者曾多次探索研究,提出了数字电压表显示法,该方法的特点是数字电压表上显示的电压最大值与共振位置的确定之间关联性相对较好,实验更为精确。其原因是数字电压表显示的是数字信号,比振幅极值法和相位李莎图形法的模拟信号更易确定。     

甜菊糖甙总甙量的快速测定

甜菊糖甙(Stevioside)作为一种低热量,安全无毒性的天然甜味剂在国内外已引起了广泛的兴趣,作为主要甜味成分的甜菊糖甙的含量测定是重要课题之一。本文中介绍了在酸性条件下甜菊糖甙与蒽酮反应后,在分光光度仪上以最大吸收波长445nm比色测定的方法。同以前提出的各种测定方法相比,具有操作方便,方法快捷、灵敏,精密度较高等优点。适合在一般实验室使用。     

声波多普勒效应的相对性

讨论了物理学教学中有关声波多普勒效应的相对性问题，按照相对运动的原理，对于不同参照系的声波多普勒效应，其产生过程的解释也不相同。与光波的多普勒效应作了初步比较。     

基于超声脉冲反射回波法的声速设计性实验

基于超声脉冲反射回波法原理,设计了测量超声波声速实验。采用这种方法对液体、固体等不同样品进行测量,得出了合理实验结果。该方法原理清楚,装置结构简单易行,适合作为大学物理设计性实验项目开设。为培养学生创新设计能力提供了一种新的思路及方法。     

音叉声波的干涉现象

本文对音叉声波干涉现象进行了理论分析,在证实了文[2]的实验研究结果的同时,修正了该文理论分析方面的若干错误。     

声波在弹性管和刚性管交替联结管内流体介质中传播的钳位效应

本文研究了声波在弹性管和刚性管交替联结管内静止流体介质中的传播特性,从理论和试验两方面指出了在交替联结管道内具有声滤波作用的钳位效应的存在,其声级减小与声波频率有关。这种钳位效应是由于声波在刚性管内与在弹性管内流体介质中传播速度不同所致。文中还获得了衡量钳位效应程度的声压透射系数和声强透射系数的计算公式,以及指出可利用钳位效应来降低某一段管内噪声的可能性。     

声波透射法基桩检测技术探讨

以武汉天兴洲公铁两用长江大桥正桥为例,通过基桩检测实践情况,系统地介绍了基桩声波透射法检测的依据、原理和程序。     

声场中光波传播特性的研究

利用量子理论对声场中光波的传播特性进行了研究 ,分析了声波与光波在相互作用中能量与动量的传递过程 ,给出了光波在声场中受声波调制后的频移量 ,提出了一种利用声光偏转效应对光波强度及传播方向实现主动控制的方法     

用双棱镜等位移法测光波波长

本文主要阐述了用“双棱镜等位移法”测光波波长的原理及实验方法。