测声速的方法都有什么？

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  情与义尚在 2017-11-29 04:44:17

  测量声速Z简单、Z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。 (一)谐振频率 超声压电陶瓷换能器是实验的关键部件，每对超声压电陶瓷换能器都有其固有的谐振频率，当换能器系统的工作频率处于谐振状态时，发射器发出的超声波功率Z大，是Z佳工作状态。 (二)振幅法 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Z大，经接收器转换成的电信号也Z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Z强的电信号，如果继续移动接收器，将再次出现Z强的电信号，两次共振位置之间的距离即为1/2λ 。 (三)相位法 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。 如果你想得到空气中的声速 那可以用下面这个简单的方法： 为了测量声音的速度你需要一个秒表和一个皮尺。量一个500米的距离，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，就按下秒表。等到你听到石头撞击的音，就再按一下马表让秒表停下来。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Z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。

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