声速测量原理简述（声速测量）

大家好,小范来为大家解答以上的问题。声速测量原理简述，声速测量这个很多人还不知道,现在让我们一起来看看吧！

1、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。

2、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。

3、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。

4、声学中的基本量在声学中，或描述一声源及其产生的声场的特性，或在某些声学现象、效应中起主导作用的一些量,为声学中的基本量。

5、表1所列为这些基本量及其相互关系。

6、在前四个量中，声强是最容易测量的，而且可以量得很准确，另三个量又能由声强导出，因此，过去一直误认为只有声强才是声学中的基本量。

7、以上内容参考：百度百科-声学测量声速测量的方法 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。

8、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。

9、这是因为光行进的速度非常快，而声音的速度就慢得多。

10、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。

11、于是早期测量声音的速度是利用枪来做实验。

12、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。

13、在看到信号之后，帮忙的人就对空鸣枪。

14、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。

15、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。

16、就能算出声音的速度。

17、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）。

18、为了测量声音的速度你需要一个马表和一个皮尺。

19、量一个500公尺的距离，要尽可能量得准确一点。

20、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。

21、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。

22、当你一看到石头撞在一起，就按下马表。

23、等到你听到石头撞击的音，就再按一下马表让马表停下来。

24、时间方面要记录到十分之一秒。

25、如果能多做几次实验，算出时间的平均值是最好的。

26、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。

27、 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）。

28、 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。

29、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。

30、 方法1：:共振干涉法 由发射器发出的声波近似于平面波。

31、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。

32、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。

33、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。

34、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。

35、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 。

36、 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。

37、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。

38、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。

39、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。

40、移过的这段距离必然等于超声波的波长λ 。

41、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。

42、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。

43、 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。

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