空气中的声速测量实验报告 第1篇
一、实验目的
通过测量固体中的声速，了解声波在不同介质中的传播特性，加深对声学原理的理解。
二、实验原理
声速（v）在不同介质中是由介质的弹性模量（E）和密度（ρ）决定的。在固体中，声速的计算公式为：
u=E/ρ
其中，E为弹性模量，ρ为密度。
在实验过程中，我们可以通过激发声波并测量其传播时间来计算声速。
三、实验器材
1. 固体样品（如铝块、铜块等）
2. 超声波发生器
3. 超声波接收器
4. 示波器
5. 测量工具（卡尺等）
6. 计时器
四、实验步骤
1. 样品准备：选择固定的固体样品，测量其长度(L)和横截面积(S)，计算其体积和密度(ρ)。
2. 设备调试：将超声波发生器连接到示波器，确保设备正常工作。
3. 发射超声波：将超声波发生器放置在样品的一端，发射声波并记录声音信号。
4. 接收信号：在另一端放置超声波接收器，接收声波并将其信号送入示波器。
5. 数据记录：通过示波器记录声波从发射到接收的时间(t)。
6. 重复实验：为提高准确度，重复多次实验并记录每次的传播时间。
五、实验数据
样品名称 长度 (cm) 横截面积 (cm) 密度 (g/cm) 发射到接收时间 (μs) 声速 (m/s)
铝块 10 40 250
铜块 10 30 333
计算声速
计算方法：
声速(v)=样品长度(L)/传播时间(t)
对于铝块：
v=10cm/40μs=10×10负二次方m/40×10负六次方s=250m/s
对于铜块：
v=10cm/30μs=10×10负二次方m/30×10负六次方s=333m/s
六、实验结果分析
根据实验数据，我们得到铝块和铜块中的声速分别为250 m/s和333 m/s。在固体中，声速受密度和弹性模量的影响。一般来说，密度较大的'材料声速较快，弹性模量高的材料声速也同样较快。
七、结论
通过本实验，我们成功测量了固体材料中的声速，并验证了声速与材料性质之间的关系。实验结果与理论相符，进一步增强了对声波传播特性的理解。
八、实验注意事项
1. 确保设备连接稳固，避免信号干扰。
2. 在进行测量时，应避免外界噪音的影响。
3. 反复实验以减少偶然误差，取平均值以提高数据的可靠性。
空气中的声速测量实验报告 第2篇
由波动理论知道，波的频率 f 、波速 ν 和波长 λ 之间关系为ν=λ∙f ，所以，只要知道频率和波长就可以求出波速
共鸣管原理：把声源放在一只顶端开口、底端封闭、长度为L的均匀圆柱形容器上方，发出的声音传播到容器底部会被反射。容器中的声场实际上是入射声波和反射声波的叠加。当声源频率合适时，会形成稳定的驻波。如果容器口部正好处于波节位置，则该处空气的振动对外发出的声音没有贡献，产生的声音较小；如果容器口部处于波腹位置，则会发出的声音较大，出现共鸣现象。腔内形成驻波满足 L=nλ/4 (n=1,3,5…)对应的，发出共鸣音的共振频率为=nv/4L (n=1,3,5…)，当 n = 1 时的频率称之为基频，用表示，对应的声音叫作基音，其他的频率叫谐频，分别为3 ,5 …对应的声音称之为泛音。如果测得n = 1 时声音的基频 ，并测量出管中空气柱的长度 L 就可得出声速
空气中的声速测量实验报告 第3篇
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用相位法测波长和声速。
（1）按相位法测声速原理，正确连线。
（2）信号发生器调节，选择超声波频率，约35KHZ，选择合适的波幅，输入正弦波。
（3）调整信号发生器谐振频率，移动尺的游标（接收换能转换器S2固定其上）使换能转换器S2和S1端面距离5cm左右，调节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信号幅度，然后移动游标尺寻找信号幅度最强的位置，找到后，调节信号发生器的输出频率，使示波器上的信号幅度最大，微调输出频率，使示波器的信号幅度最大。可适当调节v/tiv旋钮，以寻找本系统的准确的谐振频率f。
（4）调节示波器使屏上出现李萨如图形，缓慢调节移动尺，增加或减少移动尺间距（改变两输入波的相位差），屏幕反复出现李萨如图形，每移动半个波长就会出现直线图形。
（5）测量数据，从屏上直线出现为起点，缓慢增加移动磁鼓的位置，依次记录下屏上每次出现直线时所对应的X1,X2,…,X10共10个值；再缓慢地减少间距X，记录下次出现直线时所对应的X1’,X2’,…,X10’共10个值。用逐差法处理数据，计算出波长。
（6）利用公式V=f×λ，计算声速。
用驻波法（或共振干涉法）测声速。
（1）按驻波法测声速原理，正确连线。
（2）信号发生器调节，选择超声波频率，约35KHZ，选择合适的波幅，输入正弦波。
（3）调整信号发生器谐振频率，移动尺的游标（接收换能转换器S2固定其上）使换能转换器S2和S1端面距离5cm左右，调节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信号幅度，然后移动游标尺寻找信号幅度最强的位置，找到后，调节信号发生器的输出频率，使示波器上的信号幅度最大，微调输出频率，使示波器的信号幅度最大。可适当调节v/tiv旋钮，以寻找本系统的准确的谐振频率f。
（4）调节移动尺，观察示波器的信号幅度变化，了解波的干涉。
（5）测量数据，从出现两次半波长（示波器上显示信号幅度最大处（波幅处））为起点，记下读数，缓慢增加移动磁鼓的位置，依次记录下每次信号幅度最大时移动磁鼓的位置X1,X2,…,X10共10个值。再缓慢地减少间距X，记录下次出现信号幅度最大时移动磁鼓的位置X1’,X2’,…,X10’共10个值。用逐差法处理数据，计算出波长。
（6）利用公式V=f×λ，计算声速。