驻波法测量声速实验的讨论

根据声波在2个换能器之间多次反射和声波在空气中的衰减,研究了驻波法测量声速实验中接收器输出信号随接收器到发送器间距离的变化.理论推导结果表明:声波在一般情况下不是严格的驻波,但是当反射比接近-1时则是双曲函数形式的驻波,这与实验测量结果一致.只有接收器到发送器的距离比较远,反射比接近-1时,才能得到几乎理想的驻波.     

驻波法测量声速实验中的非完全驻波

驻波法测量空气中的声速实验中 ,由于反射波的振幅小于正向波的振幅 ,合成后形成的是非完全驻波 ,实际上 ,这是一个驻波与行波的叠加。     

弦线驻波实验装置改进

本文对典型弦线驻波实验中数据不够准确、驻波不稳定及实验可重复性差等现象进行了分析,明确其根本原因在于实验装置设计方案存在缺陷.提出了实验装置改进方案,一是引入拉力传感器取代狭缝刀口和悬挂重物,改变反射波的形成机理,并以弦线张力直接测量取代砝码重力间接计算;二是引入机械结构微调弦线长度以改变弦线张力和弦线上驻波波长.实验结果证明,改进后的实验装置能明显改善上述问题,该装置还可实施研究驻波规律的多个实验方案。     

对空气声速测定实验的研究

利用压电传感器测量空气中声速是普通物理实验中的综合性实验之一。在该实验中采用驻波法测量时观察到驻波振幅的最大值之间产生“次极大”现象。本文对该现象进行了分析。同时介绍了用不确定度计算过程中应注意的几点问题。     

水面波驻波演示仪

自制水面波驻波演示仪.在透明的长方体水槽一端安装搅水振子,通过控制电源电压调节振子的振动频率,可以演示频率为2~5Hz的水面波驻波.实验中水面波的频率与振子的振动频率相同,在水槽中形成稳定的驻波后,测量波节间的距离,计算后得到波长以及水面波的传播速度.     

声速测量实验

介绍了2个有趣的测量声速的实验:在室内,采用驻波法结合电脑来测量声速;在室外,利用不同的传播途径结合电脑来测量声速.2个实验可以让学生直接参与实验操作,激发了学生学习的兴趣.     

弦振动实验装置的改进

弦振动实验装置的改进刘全跃（皖南医学院芜湖２４１００１）一、问题的提出弦振动研究实验是普通物理实验的一个基本内容，通过这个实验可加深对横波的产生、传播以及所形成驻波的理解，并可学会一种测量频率的方法——驻波法，实验中常用的振源是电动音叉；然而传统的弦...     

一种现场测量材料吸声特性的新方法

现有的材料吸声系数测量方法主要有混响室法和驻波管法,都属于实验室测量方法,不适合现场测量。使用普通扬声器的反射法可以对材料的吸声特性进行现场测量,但是对材料尺寸和测试环境有较高的要求。本文利用参量阵非线性自解调可听声的高指向性和在阵长距离内的平面波特性,结合传递函数法,测量材料的吸声系数,并与传统驻波管测量结果进行了对比。结果表明在普通房间条件下,不需要驻波管,混响室等实验环境,即可对小尺寸的材料进行吸声系数的现场快速测量,具有较大的实用性。      

超声波声速测量实验的拓展

对传统的声速测量实验内容进行了拓展,利用发射换能器和接收换能器构成的超声谐振腔形成的稳定驻波,演示了声辐射力与物体自身重力平衡时的声悬浮现象;在此基础上,利用泡沫小球的动态声悬浮过程对超声驻波的波长进行了测量,计算得到的声速结果与参考值的百分误差为2.1%。上述实验内容的拓展,让学生对超声波驻波场的产生、分布、力学效应有了更直观的认识和理解,也让学生在传统实验的基础上了解了声悬浮这一技术,不仅增加了学生的实验兴趣,而且扩大了学生的知识面与实验技能。     

等截面驻波管内大振幅驻波场的实验研究

通过改进等截面驻波管实验系统,在1阶峰值共振频率激励下获得了182.1 dB大振幅驻波场,并对1~5阶峰值共振频率激励下的大振幅驻波场谐波饱和情况以及波形畸变进行了实验研究。研究发现,尽管1阶峰值共振频率激励下声压级已达到182.1 dB,但波形畸变最小,谐波并未表现出饱和现象,而3阶峰值共振频率激励下的大振幅驻波场表现出了饱和趋势。对谷值共振频率激励下获得的大振幅驻波场进行对比实验研究,发现谷值共振频率激励下,1阶谷值共振频率所获得的驻波场声压级最大,但波形畸变也最大。在相同声源驱动电压下,1阶峰值共振频率激励下获得的驻波场声压级始终大于1阶谷值共振频率激励下获得的驻波场声压级。由此可见,利用扬声器在等截面驻波管中获取大振幅驻波场,驻波管由1阶峰值共振频率激励较为合适。