实 验 报 告 声 速 的 测 量 【 实 验 目 的 】 1.学 会 用 共 振 干 涉 法 、 相 位 比 较 法 以 及 时 差 法 测 量 介 质 中 的 声 速 2.学 会 用 逐 差 法 进 行 数 据 处 理 ； 3.了 解 声 速 与 介 质 参 数 的 关 系 。 【 实 验 原 理 】 由 于 超 声 波 具 有 波 长 短 ， 易 于 定 向 发 射 、 易 被 反 射 等 优 点 。 在 超 声 波 段 进 行 声 速 测 量 的 优 点 还 在 于 超 声 波 的 波 长 短 ， 可 以 在 短 距 离 较 精 确 的 测 出 声 速 。 超 声 波 的 发 射 和 接 收 一 般 通 过 电 磁 振 动 与 机 械 振 动 的 相 互 转 换 来 实 现 ， 最 常 见 的 方 法 是 利 用 压 电 效 应 和 磁 致 伸 缩 效 应 来 实 现 的 。 本 实 验 采 用 的 是 压 电 陶 瓷 制 成 的 换 能 器 (探 头 )， 这 种 压 电 陶 瓷 可 以 在 机 械 振 动 与 交 流 电 压 之 间 双 向 换 能 。 声 波 的 传 播 速 度 与 其 频 率 和 波 长 的 关 系 为：vf (1) 由 (1)式可 知， 测 得声波 的 频 率 和 波 长 ， 就可 以 得到声 速 。 同样， 传 播 速 度 亦可 用 /vL t (2) 表 示， 若测 得声 波 传 播 所经过 的 距 离 L 和 传 播 时 间 t， 也可 获得声 速 。 1 . 共 振 干 涉 法 实 验 装置如图1 所示， 图中 和 为压 电 晶体换 能 器 ， 作为声 波 源， 它被 低频 信号发 生器 输出 的 交 流 电 信号激励后， 由 于 逆压 电 效 应 发 生受迫振 动 ， 并向 空气中定 向 发 出 以 近似的 平面声 波 ； 为超 声 波 接 收 器 ， 声 波 传 至它的 接 收 面上时 ， 再被反 射 。 当和 的 表面近似平行 时 ， 声 波 就在 两个平面间 来 回反 射 ， 当两个平面间 距L 为半波 长 的 整倍数 ， 即 (3) 时 ， 发 出 的 声 波 与 其 反 射 声 波 的 相 位 在 处 差 (n=1， 2 ……)， 因此形成 共 振 。 因为接 收 器 的 表面振 动 位 移可 以 忽略， 所以 对位 移来 说是 波 节，...
