大学物理实验超声波速测量实验报告一实验目得1
了解超声波得物理特性及其产生机制;2
学会用相位法测超声波声速并学会用逐差法处理数据;3
测量超声波在介质中得吸收系数及反射面得反射系数;4
并运用超声波检测声场分布
学习超声波产生与接收原理,6
学习用相位法与共振干涉法测量声音在空气中传播速度,并与公认值进行比较
观察与测量声波得双缝干涉与单缝衍射二实验条件HLD-SV-II 型声速测量综合实验仪,示波器,信号发生仪三实验原理 1、超声波得有关物理知识声波就是一种在气体
液体、固体中传播得弹性波
声波按频率得高低分为次声波(〈20H z)、声波(2 0Hz≤≤2 0kH z)、超声波(>20 k Hz)与特超声波(≥10MHz),如下图
声波频谱分布图振荡源在介质中可产生如下形式得震荡波:横波:质点振动方向与传播方向垂直得波,它只能在固体中传播
纵波:质点振动方向与传播方向一致得波,它能在固体、液体、气体中得传播
表面波:当材料介质受到交变应力作用时,产生沿介质表面传播得波,介质表面得质点做椭圆得振动,因此表面波只能在固体中传播且随深度得增加衰减很快
板波:在板厚与波长相当得弹性薄板中传播得波,可分为 SH 波与兰姆波
超声波由于其波长短、频率高,故它有其独特得特点:绕射现象小,方向性好,能定向传播;能量较高,穿透力强,在传播过程中衰减很小,在水中可以比在空气或固体中以更高得频率传得更远,而且在液体里得衰减与吸收就是比较低得;能在异质界面产生反射、折射与波形转换
2、理想气体中得声速值声波在理想气体中得传播可认为就是绝热过程,因此传播速度可表示为 (1)式中R为气体普适常量(R=8、3 1 4 J/(mol、k)),就是气体得绝热指数(气体比定压热容与比定容热容之比),为分子量, 为气体得热力学温度,若以摄氏温度 t 计算,则: 代入式(1)得, (2) 对于空