声速测定(用共鸣管)

1、声速的测定(用共识管)(精)声速的测定(用共识管)(精)3/3声速的测定(用共识管)(精)实验十声速的测定（用共识管）实验目的1测定声波在空气中的流传速度。2考证声速与声源的频次没关。实验器械共识管（附蓄水筒、连通管），不一样样频次的音叉三支，橡皮锤，支架。实验原理1共振干预法设有一从发射源发出的必定频次的平面声波，经过空气的流传，抵达接收器。如果接收面与发射面严格平行，入射波即在接收面上垂直反射，入射波与反射波相关预形成驻波。反射面处为驻波的波节，声波的波腹。改变接收面与发射源之间的距离L，在一系列特定的距离上，介质中出现坚固的共振现象，此时L等于半波长的整数倍，驻波的波腹达到最大；同时，在

2、接收面上的波腹也相应达到极大值。不难看出，在挪动接收器的过程中，相邻两次抵达共振所对应的接收面之间的距离为半波长。所以保持频次f不变，经过丈量两次相邻的接收信号达到极大值时接收面之间的距离/2，就能够用v=f计算声速。共识管测声速共识管是向来立的带有刻度的透明玻璃管，如图101所示。挪动蓄水筒能够使管中的水位起落，进而获取必定长度的空气柱。声波沿空气柱流传至水面发生反射，入射波与反射波在空气柱中干预，调理空气柱的长度L，当其与波长知足Ln(2n1)4（n1,2,）（101）此时将形成管口为波腹、水面为波节的驻波，声音最响，即产生共识。设相邻两次共识空气柱的长度差为L，则LLn1Ln2而=2L（

3、102）若声波频次（即声源频次）为f，其波长和波速v之间的关系是v=f，将公式（102）代入上式得v2Lf（103）由此说明：在f已知的状况下，只需测出L，即可求出声波在空气中的流传速度v。改变不一样样频次的声源，可观察v能否变化。声速与温度之间的关系声波在理想气体中的流传过程，能够以为是绝热过程，所以流传速度能够表示为：vRT式中常数R8.31Jmol-1K-1，关于空气29kgmol-1，1.40，而T273.15tC。将（15t）代入（t为摄氏温度）获取计算声波在空气中的流传速度的理论公式为：R273.15t273.15RtV01t（104）v1273.15273.15此中v0=(273

4、.15R/)1/2=331.45m/s为空气介质在C时的声速。实验步骤(一)盘点主要仪器共识管（附蓄水筒、连通管），不一样样频次的音叉三支，橡皮锤，支架。(二)丈量1如图10-1所示安装好仪器，并调理仪器竖直，并往蓄水筒灌水，调理水面高度直到管内水面凑近管口为止；2把音叉固定在距离管口约为管径四分之一高处，使音叉的振动方向与水面垂直，用橡皮锤来敲击音叉，随即迟缓降落管内水位，直到产生第一次共识（频频调理水位，待听到声音最响）时，记下水面的地点1。频频测三次，求均匀；3连续使管内水位降落，按实验步骤2测得第二、三次共识时水面的地点L2、L3、；4改用不一样样频次的音叉，重复上述步骤，考证声速与声源的频次没关。并记下室温及所用音叉的标称频次。(三)列数据表格音叉1（m）2（m）3（m）（m/s）123均匀123均匀123均匀1（Hz）2（Hz）3（Hz）数据办理要求依据（3）式分别求出三种不一样样音叉产生的声波在空气中的流传速度v1、v2、v3，与利用（104）式计算出的理论值比较，求出百分偏差。考证声速与声源的频次没关。思