声速的测量逐差法处理数据怎么用?(声速测量实验中如何确定最佳工作频率?)
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声速的测量逐差法处理数据怎么用?
声速测定逐差法公式:λi=2/Xn-1-Xn/。逐差法是针对自变量等量变化,因变量也做等量变化时,所测得有序数据等间隔相减后取其逐差平均值得到的结果。其优点是充分利用了测量数据,具有对数据取平均的效果,可及时发现差错或数据的分布规律,及时纠正或及时总结数据规律。
发声体产生的振动在空气或其他物质中的传播叫做声波。声波借助各种介质向四面八方传播。声波通常是纵波,也有横波,声波所到之处的质点沿着传播方向在平衡位置附近振动,声波的传播实质上是能量在介质中的传递。
声速测量实验中如何确定最佳工作频率?
各仪器都正常工作以后,首先调节声速测试仪信号源输出电压(100mV——500mV之间),调节信号频率(在25——45kHz),观察频率调整时接收波的电压幅度变化,在某一频率点处(34.5——37.5kHz之间)电压幅度最大,同时声速测试仪信号源的信号指示灯亮,此频率即是压电换能器S
声速查表法?
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。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最大,是最佳工作状态。
大学物理实验声速的测定?
1.了解超声波的发射和接收方法。
2.加深对振动合成、波动干涉等理论知识的理解。
3.掌握用驻波法和相位法测声速。
实验难点
1.用相位比较法和驻波法(共振干涉仪)测波长和声速的原理及实现方法。
2.正确使用示波器实现上述两种方法的测量。
3.用逐差法处理数据,算出声速v和不确定度。
相位法测声速误差分析?
因调节换能器位置时在示波器上看到的波形幅度也随位置变化而起伏,又因靠目测幅度的变化来知道他的波长所以难得精确结果。特别在液体中传播,因声波在液体中衰减较小发出的声波在很多因素影响下产生多次反射叠加,叠加后波形的驻波特征较为复杂因此用通常的两束波叠加的公式求速度其精确性大为下降,导致测量结果不确定性增大,通过在水槽中左,中,有三处进行测量,可明确看出通常的计算公式在不同地方计算得到得声速是不一样的。
同样因相位法和驻波法一样都是用目测波形变化来求它的波长的,测量结果都存在的不确定性。又因声波在液体中传播存在多个回波的干涉影响,从而导致测量结果不确定性的增大。
为什么在共振的状态下测量声速?
共振的时候Wn=Wd,就是声波的频率和系统的固有频率相等,因此我们可以通过发射的声波的波长,测量系统的固有频率和声速。
实际上,测量声速的方法很多,用共振法只是其中的一种方法而已,共振法的原理是: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,当振动位移在波的节点处时,声压在腹部。接收机端面近似为一个波节点。接收到的声压是最高的,由接收器转换的电信号也是最强的。
通过实验可以测出声压变化与接收机位置的关系。当接收器移动到共振位置时,最强的电信号就会出现在示波器上。如果你继续移动接收器,最强的电信号将再次出现,两个共振位置之间的距离是1/2。
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