关于利用 Raman—Nath 衍射效应测声速问题

本文介绍自行设计的声光效应实验仪(简称声光仪),在满足 Raman—Nath 衍射条件下,测量透明液体声速时所具有的特点:①声光仪既可在超声行波场内测声速(Deby-Sears 法),也可在超声驻波场内测声速(Hiedemann 法),②结合声光仪衍射角较小的特点,在利用 Deby-Sears 法测声速时,我们自行设计了图1光路系统;③在利用 Hiedemann 法测声速中,通过分析对比可以看出,使用声光仪测声速比用条纹法测声速有其明显优点;④声光仪既可用于研究声速与声频关系,也可用于研究声速与介质温度关系。     

单片机在测量声速实验中的应用

单片机在测量声速实验中的应用郭立群，李将录，万新（哈尔滨师范大学物理系１５００８０）（哈尔滨塑料十二厂）一、引言目前各级各类学校的普通物理实验课普遍开设声速测量实验．声速测量的一般方法有行波法、驻波法、共鸣法等间接测量方法．这些方法都很巧妙，但误差较...     

基于简易装置的空气柱共鸣的声速测量实验

本文利用简易装置设计了空气柱共鸣实验,并将之用于测量声速.因为实验使用的简单器材所限,空气柱较短较粗,需要考虑共鸣时管口辐射导致的末端效应,在计算声速时管长应加上一个修正值,同时还需截断频率较高的数据点.实验易于实现,数据处理的过程对于学生的数学建模、数据发掘与提取等方面的能力也有很好的训练作用.     

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     

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.     

简谈空气中的声速与温度关系

讨论了驻波法测空气中声速的实验,分别用相位比较法和李萨如图法来确定超声波波长.在不同温度条件下测量了声速并与理论值进行比较,实验结果显示测量温度接近室温时实验值与理论值基本一致,测量温度与室温相差较大时实验值与理论值偏差较大.     

圆柱定程干涉法声速测量系统的实验测试

研究了圆柱腔体共振频率的测量方法,测试了新建立的声速实验系统,结果显示圆柱共鸣腔具有较高的信噪比,共振频率的测量不确定度小于5×10^-6。采用Ar气（99.999%）标定了声速共鸣腔的有效长度,不确定度为1.8×10^-5。开展了303～333 K下CO₂的气相声速实验研究,实验结果表明,当实验工质具有较高的纯度（>99.995%）时,气相声速的测量精度优于0.01%。     

圆柱定程干涉法声速测量原理与实验系统研制

气相声速是日前可测量的最精确的热物性之一,圆柱定程干涉法是极有应用前景的测量方法.本文分析了圆柱定程干涉法测量气相声速的实验原理,在此基础上研制了一套新的实验系统,由共鸣腔、压力仓、共振频率测量系统、温度和压力测量系统以及数据采集与控制系统组成.实验系统综合考虑了多种非理想因素的影响,提高了共振频率测量的信噪比,降低了...     

利用智能手机测量不同传播介质中声速的实验装置设计

利用智能手机自制简易实验装置，搭建了一套驻波法声速测量系统，实现了声波在空气和不同液体介质中的传播速度的准确测量。实验使用手机FreqCounter APP产生单频声波信号，采用DaTuner APP软件检测实时频率和声音强度，通过测得相邻波腹或波节间的距离，根据其与频率和声速间的关系即可求出所测声速值。所取得实验结果与理论值具有良好的一致性。     

基于手机Phyphox软件设计“共鸣管测声速”居家实验

为了让学生居家完成空气中声速的测量,基于手机Phyphox软件设计了"共鸣管测声速"实验。本实验根据共鸣管的原理,利用手机Phyphox软件测量一端封闭,一端开口的奶茶管发出共鸣音时的基频,理论上声速大小是基频与空气柱长度乘积的4倍,但实际上有效空气柱长度是实际空气柱长度加上"管口校正量"。通过公式变形,得出实际空气柱长度与基频的倒数成正比例的关系公式,采用线性拟合数据直接得出声速,从而巧妙避免了"管口校正量"的干扰,同时理论上也给出了一种得到"管口校正量"的方法,这是本实验的创新点。实验以内直径为12.0mm的奶茶管进行测量数据,通过线性拟合得到声速值,并进一步讨论了线性拟合得出的截距的物理意义和含义。     

中国图书资料分类法 汉语主题词表

中国图书资料分类法　汉语主题词表资料法：Ｏ４２２．１主题词：声速测量，反馈利用声反馈测声速的原理／徐章程（安徽大学），赵宗彦／大学物理实验．一１９９５，８（２）．一丑～３提出利用声反侦测量声速的新方法。图３乡３同序号：１９９５０２０１资料法：Ｏ４３４...     

圆柱定程干涉法纯轴向模式间声速测量结果不一致性分析

气相声速是流体的基础热物理性质,圆柱定程干涉法是最精确的气相声速测量手段之一。纯轴向共振模式(以下简称纯轴向模式)是圆柱定程干涉法测量声速的常用模式,但不同纯轴向模式测量结果间存在不一致性。本文从声学共振和耗散理论的基本原理出发,结合实验测量数据,分析实验测量中的各类非理想影响因素,揭示了纯轴向模式间出现不一致性的内在机理,为圆柱定程干涉法测量的模式选择提供了理论依据。研究结果表明:奇数和偶数模式在壳体开孔和壳体振动影响方面各有优势;对于奇偶性相同的模式,模式数越大的共振模式受到边界层效应影响越小而受到分子弛豫的影响越大:在远离共鸣腔固有频率的区域内,对于模式数相差不大的纯轴向模式,其测苗结果经修正后,不一致性可降至较低水平。     

圆柱定程干涉法纯轴向模式间声速测量结果不一致性分析EI北大核心CSCD

气相声速是流体的基础热物理性质,圆柱定程干涉法是最精确的气相声速测量手段之一。纯轴向共振模式(以下简称纯轴向模式)是圆柱定程干涉法测量声速的常用模式,但不同纯轴向模式测量结果间存在不一致性。本文从声学共振和耗散理论的基本原理出发,结合实验测量数据,分析实验测量中的各类非理想影响因素,揭示了纯轴向模式间出现不一致性的内在机理,为圆柱定程干涉法测量的模式选择提供了理论依据。研究结果表明:奇数和偶数模式在壳体开孔和壳体振动影响方面各有优势;对于奇偶性相同的模式,模式数越大的共振模式受到边界层效应影响越小而受到分子弛豫的影响越大:在远离共鸣腔固有频率的区域内,对于模式数相差不大的纯轴向模式,其测苗结果经修正后,不一致性可降至较低水平。     

纵横波测已紧固螺栓轴向应力

本提出了用纵横波声时测已紧固螺栓轴向应力的一种新方法,解决了用超声精确地测已紧固螺栓应力问题,并且利用超声波沿轴向传播的波速同轴向应力以及三阶弹性常数的关系导出了螺栓应力同其材料声速特性、夹紧距离、温度及纵、横波声时的一种新关系,考虑了受应力作用时温度对声速的影响,简化了测量及计算过程,本还介绍了材料的声速特性实验及测量方法;实验结果表明应力低于２５０ＭＰａ,夹紧距离大于３０ｍｍ时,应力超声测     

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。     

焦利斯秤在实验中的应用

对利期称稍加改装后可作七个题目的实验，充分发挥该仪器的效能，并且能提高实验精度．文章中介绍了单摆测重力加速度的实验，测声速的实验和弦振动的实验的作法．     

吉林球粒陨石（H5）的高压声速实验研究

 叙述了以透明材料作窗口，用辐射法测量吉林陨石的高压声速的原理、实验技术和实验结果，实验压力范围为42.2~113.2 GPa，得到了吉林陨石的高压声速随冲击压力的变化关系，并由此判断出吉林陨石在约65 GPa时发生相变。     

全自动声速测量及实验数据处理研究

针对大学物理实验中传统声速测量装置存在的缺陷,利用单片机、上位机、步进电机、步进电机驱动器、采集卡、有效值检测模块和相位差测量模块等搭建了全自动声速测量系统,利用驻波法和相位比较法对声速进行测量。实验结果表明:新型声速测量仪克服了传统测量装置的缺陷,获得的数据量更大,包含的信息也更丰富。由于次峰的影响,常用的逐差法、最小二乘法和Origin软件线性拟合法处理数据误差较大,不能满足实验需要,有必要寻找声速测量数据处理的新方法。为排除次峰的影响,考虑到声速测量数据中极值点的出现具有空间周期性,利用傅里叶变换处理数据得到待测信号的空间频谱图,确定了声波的波长并计算出声速。数据处理结果表明:由于傅里叶变换排除了次峰干扰,使驻波法和相位比较法测量声速的相对误差分别从1.6%和1.0%减小为0.71%和0.41%,比传统方法更适合于处理声速测量数据;此外,从另一个角度证明次频共振现象是形成次峰的重要原因。     

对驻波法测声速实验的初步探讨

从驻波法测声速这一实验原理不易被学生理解的角度出发,初步探讨了如何让学生最大限度理解这一实验原理的方法,从而达到实验教学效果.     

一种测声速的新装置

声速的测定是物理学中一个基础实验, 就目前而言已有多种测定方法可以供我们选择, 本文中介绍一 种测声速的简单新装置, 本装置通过声波的反射、 叠加, 利用钢管中液体的振动来测定声音在液体中的传播速度, 该 实验操作简单, 实验仪器精度高, 可行性高, 可以在物理教学中推广使用