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声速测量仪器有哪些

发布时间: 2021-02-09 22:06:40

① 声速的测量的常用方法有哪些

声速测量的方法
一、传统方法
方法1:一个声音产生后,并不会立刻传到你的耳朵,通常要经过一段时间。例如:如果你参加一个运动会,坐在离鸣枪的人有一段距离的地方,你会先看到枪冒烟,后听到枪声。这是因为光行进的速度非常快,而声音的速度就慢得多。所以你会立刻看到枪冒烟,但声音要过一会儿之后才会听到。于是早期测量声音的速度是利用枪来做实验。帮忙的人要拿着枪在一个量好的距离外,另一个人就拿着马表站在原点。在看到信号之后,帮忙的人就对空鸣枪。在原点的人一看到枪的火花和烟时,就把马表按下来;而当他听到枪声时,就再按一次马表让马表停下来。看到火花和听到枪声之间的时间,就是声音行经这一段量好距离所需的时间。就能算出声音的速度。根据这一原理你不妨在今后的校运动会的时候试验一下(利用百米赛跑就可以了)。为了测量声音的速度你需要一个马表和一个皮尺。量一个500公尺的距离,要尽可能量得准确一点。你和你的同学分别站在两端;你的同学两手各拿一块大石头,你则拿一个马表。当你大叫“开始”时,你的同学要把石头举到头顶,尽量大声敲击。当你一看到石头撞在一起,就按下马表。等到你听到石头撞击的音,就再按一下马表让马表停下来。时间方面要记录到十分之一秒。如果能多做几次实验,算出时间的平均值是最好的。你只要用计算机把你和你同学的距离除以时间,就可以算出声音的速度了。

方法2:测量声音的速度还有一种利用回音来测量的方法:所谓回声,就是声音在传播的过程中碰到高大的障碍物被反射了回来,那么我们就可以根据这样的原理,站在离高墙较远的地方(事先测出你到高墙的距离)大声地喊一下,在你喊的同时按下秒表,当你听到自己的回声再按一下秒表,这样一来,你的喊声从你那儿到高墙打了一个来回,你只要把上面说的你跟高墙的距离除以测得的时间的一半,这声音的速度也就出来了(这里要注意的是因为人能分辨出自己的回声的时间间隔要超过0.1秒,声音有传播速度是340米每秒,所以你与墙的距离,至少不得少于17米才行,而且中间还不能有障碍物)。

二、现代大学实验室中测量方法
测量声速最简单、最有效的方法之一是利用声速v 、振动频率f和波长λ之间的基本关系,即实验时用结构相同的一对(发射器和接收器)超声压电陶瓷换能器,来作声压与电压之间的转换。利用示波器观察超声波的振幅和相位,用振幅法和相位法测定波长,由示波器直接读出频率f。
方法1::共振干涉法

由发射器发出的声波近似于平面波。经接收器反射后,波将在压电陶瓷换能器的两端面间来回反射并且叠加。当两个换能器之间的距离等于半波长的整数倍时发生共振,产生共振驻波现象,波幅达到极大。由纵波的性质可以证明,振动位移处于波节时,则声压是处于波腹。接收器端面近似为一波节,接收到的声压最大,经接收器转换成的电信号也最强。声压变化和接收器位置的关系可从实验中测出,当接收器端面移动到某个共振位置时,示波器上会出现最强的电信号,如果继续移动接收器,将再次出现最强的电信号,两次共振位置之间的距离即为1/2λ 。
方法2:相位比较法
波是振动状态的传播,也可以说是相位的传播。沿传播方向上的任何两点,其振动状态相同,或者说其相位差为2π的整数倍时两点间的距离应等于波长λ的整数倍,利用这个公式可测量波长。由于发射器发出的是近似于平面波的超声波,当接收器端面垂直于波的传播方向时,其端面上各点都具有相同的相位。沿传播方向移动接收器时,总可以找到一个位置使得接收到的信号与发射的信号同相。移过的这段距离必然等于超声波的波长λ 。为了判断相位差并且测定波长,可以利用双踪示波器直接比较发射的信号和接收的信号,同时沿传播方向移动接收器寻找同相点。也可以利用利萨如图形寻找同相时椭圆退化为斜直线的点。
方法3:时差法
即用比传统方法更精确的仪器测出声波传播一定距离所用的时间,然后根据公式V=L/t即可测出声速。

② 怎样测量声速

声速的测量**

二十世纪以来,声学测量技术发展很快。目前声学仪器有较大发展,并具有高保真度,很宽的频率范围和动态范围,小的非线性畸变和良好的瞬态响应等。

过去,测量声波和振动的仪表都是模拟式电子仪表,测量的速度和准确度受到一定的限制。六十年代初。出现了数字式仪表,直接采用数字显示,提高了测量时读数的准确度。由于计算技术和高质量、低功耗的大规模集成电路的发展,人们已能用由微处理机控制的自动测量代替逐点测量,使许多需要事后计算的声学测量和分析工作可以用微计算机实时运算。

以微处理机为中心的测量仪器,不但实现了小型化、多功能,而且由于采用了快速博里叶换算法,从而实现了实时分析。同时也出现了一些新的声学测量和分析方法,例如实时频谱分析,声强测量,声源鉴别,瞬态信号分析,相关分析等。

今后声学测量的任务是采用新的测量技术,提出新的测量方法,使用自动化数字式仪器,以提高测量的准确度和速度。

回顾历史,可以看到,在发展经典声学的过程中,许多研究工作是直接用人耳来听声音的。直到本世纪,发展了无线电电子学,才使声波的测量采用了电声换能器和电子测量仪器。 高性能的测量传声器、频谱分析仪和声级记录器实现了声信号的声压级测量,频谱分析和声信号特性的自动记录;从而可以测量各种不同频率、不同强度和波形的声波,扩展了声学的研究范围,促进了近代声学的发展。可以期望,计算技术和大规模集成电路的发展,微计算机和微处理机在声学工作中的应用,必将促使近代声学进一步发展。

传统方法
方法1:一个声音产生后,并不会立刻传到你的耳朵,通常要经过一段时间。除非你自己有这种经验,否则这是很难理解的。例如:如果你参加一个运动会,坐在离鸣枪的人有一段距离的地方,你会先看到枪冒烟,后听到枪声。这是因为光行进的速度非常快(约1秒钟300000公里),而声音的速度就慢得多(约1秒种340米)。所以你会立刻看到枪冒烟,但声音要过一会儿之后才会听到。

③ 如图为一声速测量仪器的使用说明书和实验装置图,阅读并回答问题.

声速v=距离s/时间t,即:v=s/t。由于不知道1.875ms是那个距离,所以你自己按这个公式计算一下。需要注意的时,在计算时一定要要按基本单位计算,否则很容易出错。

④ 详细的声速测量方法

1、调整仪器使系统处于最佳工作状态
(1)旋松发射换能器S 固定环上的固紧螺丝,使S 的端面与卡尺游标滑动方向垂直后再旋紧,将S 移近S ,旋松S 的固紧螺丝,调S ,使其端面平行S 的端面在旋紧,两端面严格平行。
(2)调整低频信号发生器输出谐振频率
连好仪器后,调整低频信号发生器输出的正弦幅度,同时调整接收端的示波器,使示波器屏幕上有适当的讯号幅度,然后移动游标卡尺寻找讯号幅度最强的位置,找到后,调节信号风生水起的输出频率,使示波器上地 讯号幅度最大,再用微调旋钮微调输出频率,是示波器上有更大的讯号幅度,此时信号发生器输出的频率值即为本系统地 谐振频率 。为了精确,可以重复几次。
2、驻波法(共振干涉法)测波长和波速
(1)根据原理图连接好仪器,示波器上接通道1,测量前移动游标,将S 从一端缓慢移向另一端,并来回几次,观察示波器上的讯号幅度的变化,了解波的干涉现象。
(2)测量,S 与S 之间的距离从近到远,选择一个示波器上的讯号幅度最大处(驻波的波腹)为起点(游标的读数为5cm左右即可),记下S 的位置,缓慢移动S ,依次记下每次讯号幅度最多时S 的位置(驻波的波腹)x ,x ,…,x ,共12个值,见原始数据。
(3)实验中要记下实验室的温度t(取实验开始时的室温与实验结束时的室温的平均值),见原始数据,我记了结束时的温度,由于温度基本没有变化,所以对结果的影响不会很大,可以忽略。
3、相位比较法测波长
(1)在上面实验仪器的基础上,再在信号发生器输出接线柱上再增加一根导线,接到示波器的X输入,将示波器X扫描旋钮旋至“外接”,将通道1关闭,通道2打开。
(2)调节示波器使屏上出现李萨如图,缓慢的增加S 与S 之间的距离(即改变两输入波的相位差)。
(3)同样记录之间的距离,选择一个示波器上的李萨如图为直线处为起点,记下S 的位置,缓慢移动S ,依次记下每次出现与刚开始同样李萨如图时S 的位置x ,x ,…,x ,共10个值,见原始数据。

声速的测量的实验报告 http://wenku..com/view/88efb173f242336c1eb95ecd.html

声速的测量
二十世纪以来,声学测量技术发展很快。目前声学仪器有较大发展,并具有高保真度,很宽的频率范围和动态范围,小的非线性畸变和良好的瞬态响应等。

过去,测量声波和振动的仪表都是模拟式电子仪表,测量的速度和准确度受到一定的限制。六十年代初。出现了数字式仪表,直接采用数字显示,提高了测量时读数的准确度。由于计算技术和高质量、低功耗的大规模集成电路的发展,人们已能用由微处理机控制的自动测量代替逐点测量,使许多需要事后计算的声学测量和分析工作可以用微计算机实时运算。

以微处理机为中心的测量仪器,不但实现了小型化、多功能,而且由于采用了快速博里叶换算法,从而实现了实时分析。同时也出现了一些新的声学测量和分析方法,例如实时频谱分析,声强测量,声源鉴别,瞬态信号分析,相关分析等。

今后声学测量的任务是采用新的测量技术,提出新的测量方法,使用自动化数字式仪器,以提高测量的准确度和速度。

回顾历史,可以看到,在发展经典声学的过程中,许多研究工作是直接用人耳来听声音的。直到本世纪,发展了无线电电子学,才使声波的测量采用了电声换能器和电子测量仪器。 高性能的测量传声器、频谱分析仪和声级记录器实现了声信号的声压级测量,频谱分析和声信号特性的自动记录;从而可以测量各种不同频率、不同强度和波形的声波,扩展了声学的研究范围,促进了近代声学的发展。可以期望,计算技术和大规模集成电路的发展,微计算机和微处理机在声学工作中的应用,必将促使近代声学进一步发展。

传统方法
方法1:一个声音产生后,并不会立刻传到你的耳朵,通常要经过一段时间。除非你自己有这种经验,否则这是很难理解的。例如:如果你参加一个运动会,坐在离鸣枪的人有一段距离的地方,你会先看到枪冒烟,后听到枪声。这是因为光行进的速度非常快(约1秒钟300000公里),而声音的速度就慢得多(约1秒种340米)。所以你会立刻看到枪冒烟,但声音要过一会儿之后才会听到。

⑤ 简述超声波声速测定的方法有哪些

声速测量的方法 方法1:测量声音的速度还有一种利用回音来测量的方法:所谓回声,就是声音在传播的过程中碰到高大的障碍物被反射了回来,那么我们就可以根据这样的原理,站在离高墙较远的地方(事先测出你到高墙的距离)大声地喊一下,在你喊的同时按下秒表,当你听到自己的回声再按一下秒表,这样一来,你的喊声从你那儿到高墙打了一个来回,你只要把上面说的你跟高墙的距离除以测得的时间的一半,这声音的速度也就出来了(这里要注意的是因为人能分辨出自己的回声的时间间隔要超过0.1秒,声音有传播速度是340米每秒,所以你与墙的距离,至少不得少于17米才行,而且中间还不能有障碍物)。 二、现代大学实验室中测量方法 测量声速最简单、最有效的方法之一是利用声速v 、振动频率f和波长λ之间的基本关系,即实验时用结构相同的一对(发射器和接收器)超声压电陶瓷换能器,来作声压与电压之间的转换。利用示波器观察超声波的振幅和相位,用振幅法和相位法测定波长,由示波器直接读出频率f。 方法1::共振干涉法 由发射器发出的声波近似于平面波。经接收器反射后,波将在压电陶瓷换能器的两端面间来回反射并且叠加。当两个换能器之间的距离等于半波长的整数倍时发生共振,产生共振驻波现象,波幅达到极大。由纵波的性质可以证明,振动位移处于波节时,则声压是处于波腹。接收器端面近似为一波节,接收到的声压最大,经接收器转换成的电 信号也最强。声压变化和接收器位置的关系可从实验中测出,当接收器端面移动到某个共振位置时,示波器上会出现最强的电信号,如果继续移动接收器,将再次出现最强的电信号,两次共振位置之间的距离即为1/2λ 。 方法2:相位比较法 波是振动状态的传播,也可以说是相位的传播。沿传播方向上的任何两点,其振动状态相同,或者说其相位差为2π的整数倍时两点间的距离应等于波长λ的整数倍,利用这个公式可测量波长。由于发射器发出的是近似于平面波的超声波,当接收器端面垂直于波的传播方向时,其端面上各点都具有相同的相位。沿传播方向移动接收器时,总可以找到一个位置使得接收到的信号与发射的信号同相。移过的这段距离必然等于超声波的波长λ 。为了判断相位差并且测定波长,可以利用双踪示波器直接比较发射的信号和接收的信号,同时沿传播方向移动接收器寻找同相点。也可以利用利萨如图形寻找同相时椭圆退化为斜直线的点。 方法3:时差法 即用比传统方法更精确的仪器测出声波传播一定距离所用的时间

⑥ 图1为一声速测量仪器的使用说明书,如图2为实验装置图.阅读图1使用说明书,然后回答问题.(1)若把铜铃

(1)如果铜铃在甲、乙中点,则铜铃与甲的距离和与乙的距离是相等的回,且由于声速相同,答所以声音从铜铃到达甲、乙的时间相同.故液晶屏的示数为0;
(2)因为铜铃与甲、乙在一条直线上,所以铜铃离乙的距离总是比甲正好远甲、乙间的距离,由于乙比甲远的距离是一定的,所以声音传到乙和甲的时间差是不变的;
(3)甲和乙之间的距离一定,由于温度越高,声速越大,所以声音传播到甲和乙的时间都会减少,故时间差也会减少;
(4)图2中,把铜铃放在甲、乙之间中点,设声速为v,则声音从铜铃传到甲的时间为:t1=

s1
v
,声音从铜铃传到乙的时间为:t2=
s2
v

由题意知:t2-t1=1.765×10-3s,所以
s2
v
-
s1
v
=
0.6m
v
-
0.2m
v
=1.25×10-3s,
所以v=
0.6m?0.2m
1.25×10?3s
≈320m/s.
故答案为:(1)0;(2)不变;(3)B;(4)中点;320.

⑦ 人们是怎么测量出声速和光速的,用什么仪器,什么时候

**声速的测量**
二十世纪以来,声学测量技术发展很快.目前声学仪器有较大发展,并具有高保真度,很宽的频率范围和动态范围,小的非线性畸变和良好的瞬态响应等.
过去,测量声波和振动的仪表都是模拟式电子仪表,测量的速度和准确度受到一定的限制.六十年代初.出现了数字式仪表,直接采用数字显示,提高了测量时读数的准确度.由于计算技术和高质量、低功耗的大规模集成电路的发展,人们已能用由微处理机控制的自动测量代替逐点测量,使许多需要事后计算的声学测量和分析工作可以用微计算机实时运算.
以微处理机为中心的测量仪器,不但实现了小型化、多功能,而且由于采用了快速博里叶换算法,从而实现了实时分析.同时也出现了一些新的声学测量和分析方法,例如实时频谱分析,声强测量,声源鉴别,瞬态信号分析,相关分析等.
今后声学测量的任务是采用新的测量技术,提出新的测量方法,使用自动化数字式仪器,以提高测量的准确度和速度.
回顾历史,可以看到,在发展经典声学的过程中,许多研究工作是直接用人耳来听声音的.直到本世纪,发展了无线电电子学,才使声波的测量采用了电声换能器和电子测量仪器. 高性能的测量传声器、频谱分析仪和声级记录器实现了声信号的声压级测量,频谱分析和声信号特性的自动记录;从而可以测量各种不同频率、不同强度和波形的声波,扩展了声学的研究范围,促进了近代声学的发展.可以期望,计算技术和大规模集成电路的发展,微计算机和微处理机在声学工作中的应用,必将促使近代声学进一步发展.
传统方法
方法1:一个声音产生后,并不会立刻传到你的耳朵,通常要经过一段时间.除非你自己有这种经验,否则这是很难理解的.例如:如果你参加一个运动会,坐在离鸣枪的人有一段距离的地方,你会先看到枪冒烟,后听到枪声.这是因为光行进的速度非常快(约1秒钟300000公里),而声音的速度就慢得多(约1秒种340米).所以你会立刻看到枪冒烟,但声音要过一会儿之后才会听到.
于是早期测量声音的速度是利用枪来做实验.帮忙的人要拿着枪在一个量好的距离外,另一个人就拿着马表站在原点.在看到信号之后,帮忙的人就对空鸣枪.在原点的人一看到枪的火花和烟时,就把马表按下来;而当他听到枪声时,就再按一次马表让马表停下来.看到火花和听到枪声之间的时间,就是声音行经这一段量好距离所需的时间.就能算出声音的速度.根据这一原理你不妨在今后的校运动会的时候试验一下(利用百米赛跑就可以了).
为了测量声音的速度你需要一个马表和一个皮尺.量一个500公尺的距离,要尽可能量得准确一点.你和你的同学分别站在两端;你的同学两手各拿一块大石头(或者锣、鼓、或者干脆拍手--拍手的声音太低如果对方听不到就不好办了),你则拿一个马表.当你大叫“开始”时,你的同学要把石头举到头顶,尽量大声敲击.当你一看到石头撞在一起,就按下马表.等到你听到石头撞击的音,就再按一下马表让马表停下来.时间方面要记录到十分之一秒.如果能多做几次实验,算出时间的平均值是最好的.你只要用计算机把你和你同学的距离除以时间,就可以算出声音的速度了.

⑧ 如图为一声速测量仪器的使用说明书和实验装置图,阅读并回答问题.

已知来:
s1=20cm=0.2m;s2=80cm=0.8m
△t=1.8ms=0.0018s
求:v
解:自
声音到达乙的时间:t乙=s2/v=0.8m/v
声音到达甲的时间:t甲=s1/v=0.2m/v
再次时间差为:△t=t乙-t甲=1,8ms=0.0018s
即:0.8m/v-0.2m/v=0.0018s
解得:v=333.33m/s

⑨ 声速测量仪的使用

声速测定仪有来一个金属浇铸而成的自两端高起、中间平整的元宝状体仪器座,仪器座中间平面上设两条导轨,两条导轨上穿装一个装有超声波接收头的滑块,接收头的后端装有螺杆,螺杆穿过仪器座一端的螺管后装上手轮;仪器座的另一端固定一个超声波发射头,此发射头与接收头的两个圆心在同一条中心线上,此中心线与导轨平行,同时发射头与接收头的发射面与接收面应与仪器座上的两条导轨相间的面积垂直,仪器座的侧面上部固定一条刻度尺。超声波发射头与接收头的导线入口孔可用橡胶塞塞紧,则声速测定仪可浸入液态实验媒质中进行实验。

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