声速的测定（用共鸣管）实验目的1．用已知频率的音叉测定声波在空气中的传播速度；2．对实验的结果进行分析处理。实验仪器共鸣管（附蓄水筒、连通管），不同频率的音叉二支，橡皮锤，支架。实验原理可闻的声波频率为20-20000Hz共鸣管是一直立的带有刻度的透明玻璃管，如图2－15a－1所示。移动蓄水筒可以使管中的水位升降，从而获得一定长度的空气柱。声波沿空气柱传播至水面发生反射，入射波与反射波在空气柱中干涉，调节空气柱的长度L，当其与波长λ满足（n＝1,2,…）（1）此时将形成管口为波腹、水面为波节的驻波，声音最响，即产生共鸣。驻波是一种特殊而又重要的干涉现象；驻波中静止的点称为波节；驻波中振幅最大的点称为波腹。相邻两次共鸣空气柱的长度差为ΔL，则而λ=2ΔL（2）若声波频率（即声源频率）为f，其波长λ和波速v之间的关系是v=λf，将公式（2－15a－2）代入上式得实际值（3）由此说明：在f已知的情况下，只要测出ΔL，便可求出声波在空气中的传播速度v。改变不同频率的声源，可观测v是否变化。计算声波在空气中的传播速度的理论公式为（4）式中常数R＝8.31J·mol-1·K-1，对于空气μ＝29kg·mol-1，＝1.40，而T＝273.15＋t°C。或理论计算公式其中（5）实验内容1．如图1所示安装好仪器，并调节仪器竖直，并往蓄水筒注水，调节水面高度直到管内水面接近管口为止；2．把音叉放到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，随即缓慢下降管内水位，直到产生第一次共鸣（反复调节水位，待听到声音最响）时，记下水的位置。反复测三次，求得空气柱的平均长度L1；3．继续使管内水位下降，按实验步骤2测得第二、三…次共鸣时空气柱的平均长度L2、L3、…；4．改用不同频率的音叉，重复上述实验，测出对空气的长度，并记下室温及所用音叉的标称频率。数据处理1．记录测量数据，并用逐差法分别求出使用同一音叉相邻两次共鸣，空气柱长度之差的平均值、。2．根据（3）式分别求出二种不同音叉产生的声波在空气中的传播速度，并求的平均值，与利用（4）或（5）式计算出的理论值比较，求出实验的百分误差。思考题1．在给漏斗加水时要注意那些问题？
