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。     

驻波法测量声速实验的系统误差分析

在驻波法测量声速的实验中,系统误差产生的主要原因是:声波在两端面间多次反射,入射波与反射波并非形成理想驻波;能量损耗以及回程差等。为此,在实验中应采取的措施是:选定压电换能器的反射面与接收面的距离后开始测量;准确判断测量点(极大值的位置);以及改进仪器设备等。     

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.     

声形并貌的驻波实验兼声速测量

若利用手头的现成材料和常用仪器对一些实验的传统作法进行改进,可获得意想不到的效果.我们对驻波实验做了如下改进,既能声形并貌地演示空气柱驻波,又能对声速做较准确的测量.作为演示,可使声共振现象观察得更有趣,更清楚明了,不但能听到通常驻波的共鸣声,还能通过示波器看到驻波形成中振幅的变化.共鸣声达最大时,示波器同时显示出振动波形幅度最大.由于听与看互相参照,特别是通过看,能比较准确地确定出驻波形成时空气柱的长度,从而较准确地测出波长,进而测出室温下的声速.还可验证半波损失的存在.通过改进,既可为学生做听与看的同步演示,也可开设分组实验.     

对驻波法测声速的讨论

改变驻波法测声速的操作过程,区分出谐振频率和共振干涉频率,较准确地测量出声速.     

声速测量实验中界面反射问题的探讨

探讨在声速测量实验中,声波在发射器和接收器两个端面之间反向形成极大值的位置和条件,以及声波强度随距离变化的规律。这有利于学生正确实验和理解声波特性。     

驻波法测定超声波声速实验的探究

本文推导了驻波法测超声声速实验中合成声场的位移波动方程、声压波动方程及两者之间的关系。进一步剖析合成声场的性质,从而获得对合成声场更加客观的认识。     

声速测量实验原理释疑

目前常见的一种声速测量实验中，通常认为接收端测量到的信号是按驻波规律变化的，按照这个原理虽然能得到正确的声速测量结果，但是也有许多明显不合理的地方，本文对这个实验提出了新的解释，不仅能够很好地与实验现象符合，也避免了理论上的矛盾。     

非共振驻波与实验

非共振驻波与实验方天申（河南信阳师范学院，４６４０００）我们熟知的弦驻波和空气柱驻波实验，都是在策动源频率和驻波振动频率相等时产生的，即共振时的驻波．但实验证明：同一固有频率ｆｎ；的驻波，可由一系列不同的策动频率ｆｓ＝ｆｎ／ＮＮ＝１，２，３，…产生。...     

Matlab GUI在驻波法测声速实验中的应用

结合教学实际,利用Matlab GUI编写了三个程序,分别用来模拟理想驻波的形成、对比合成声场振幅与声压振幅、模拟驻波法测声速。直观形象的演示,既有助于学生理解实验原理,又可以激发他们的学习兴趣。     

驻波法测声速时两种数据处理方法的对比研究

驻波法是常用的声速测量方法. 驻波法测声速时常用逐差法进行数据处理, 也有采用最小二乘法的, 为 了比较两种方法的优劣, 本文对驻波法测声速分别采用逐差法和最小二乘法处理数据, 并对测量结果的不确定度进 行了分析. 通过数据处理结果发现, 逐差法和最小二乘法在驻波法测声速的数据处理上是等效的, 都能得到良好的 效果     

空气中声速随温度变化规律的简易实验

空气中的声速随着温度的变化而变化,本文利用生活中的器材(有限长直管)自制简易实验装置,借助手机APP作为声音发射器和频率接收器,在管内中部区域形成恒温条件,实现了驻波法对不同温度下声速的测量,在测量范围内相对误差不超过2%.这种基于传统物理实验的拓展,在特殊居家环境下亦可进行,有利于物理实验线上自主学习模式的开展,促进学习者的综合素质和实践创新能力的提升.     

弦线驻波实验的改进

将不同质量的套块附有音叉上，改变其固有频率，丰富了弦线驻波实验的内容。     

声速测量实验原理讨论

本文针对声速测量实验中接收端声压变化的理论推导还不够完善,尤其是对相位比较法的原理解释不清楚的问题,从振幅与声压的关系出发,建立了基于声压方程的多次反射模型.该模型利用平面简谐波函数、声压反射系数公式和波的叠加原理,推导出了接收端的声压振幅和相位随距离的变化公式,并利用该公式解释了驻波法和相位比较法测量的原理.仿真结果表明接收端的声压振幅和相位并不是严格的周期函数,其测量的精度与声吸收系数和声压反射系数等因素有关.最后进行了实验验证,实验测量结果与本文模型的计算结果吻合较好.本文的研究为正确理解该实验的物理本质提供理论指导.     

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.     

谈弦上驻波演示实验

笔者认为，现行讲义上弦上驻波演示图示不确切，本文对该实验作了一定的讨论。     

驻波法之声压极小值测声速研究

传统的驻波干涉法采用声压极大值测声速,受示波器屏幕尺寸限制,灵敏度差.详细分析了驻波共振干涉法测声速的原理,确定了声压极小值测声速的理论依据.用声压极小值法测定了声速,实验结果表明:该方法比声压极大值法更好操作且误差更小.     

基于LabVIEW的驻波法测量声速的实验模拟

利用LabVIEW编写的测量声速的实验模拟软件不仅模拟了传统物理实验的操作过程,而且还加入了数据处理模块,实验数据采集完成后即可得出实验数据处理结果,可以用于学生实验前的预习与探究,或者实验教学中的演示。     

用共鸣管测量声速实验的创新

分析了传统的用共鸣管测量声速实验中存在的问题，提出了两种减小误差的新改进方法，实验中用信号发生器来调节共鸣频率，用毫伏表检测共鸣点，从而较容易地提高了测量精度。     

声速测量实验假象的探讨

应用共振干涉测量法测定空气中的声速,相同条件下多台仪器重复测量实验,对实验结果进行数据处理和误差分析表明：对于某些声速测量仪,当换能器之间的距离小于10毫米时,在移动换能器测量声速的过程中出现了假峰现象,它对实验测量结果造成了很大影响。当使两换能器之间的距离大于10毫米开始测量,可以避免假象对测量结果的影响。