聲速測量實驗報告x

1、聲速測量實驗報告姓名：陳巖松學(xué)號： 5501215012班級：本碩實驗班151 班實驗名稱聲速的測量用駐波法和相位法測聲速。學(xué)會用逐差法進行數(shù)據(jù)處理。實驗?zāi)康牧私饴暡ㄔ诳諝庵械膫鞑ニ俣扰c氣體狀態(tài)參量的關(guān)系。了解壓電換能器的功能和培養(yǎng)綜合使用儀器的功能。聲速 v 、聲源振動頻率f 和波長之間的關(guān)系是vf所以只要測得聲波的頻率f 和波長，就可以求得聲速v 。其中聲波頻率頻率計測得。本實驗的主要任務(wù)是測量聲波波長，用駐波法和相位法測量。實驗原理1. 相位法波是振動狀態(tài)的傳播，也可以說是相位的傳播。在波的傳播方向上任何兩點，如果其振動狀態(tài)相同或者其相位差為2的整數(shù)倍，這兩點的距離等于波長的整數(shù)倍，即l

2、n（ n 為一整數(shù)）。若超聲波發(fā)出的聲波是平面波，當(dāng)接收器面垂直于波的傳播方向時，其端面上各點都具有相同的相位。沿傳播方向移動接收器時，總可以找到一個位置使得接收到的信號與發(fā)射器的電信號同相。繼續(xù)移動接收器，直到找到的信號再一次與發(fā)射器的激勵電信號同相時，移過的這段距離就等于聲波的波長。實際操作時，我們用的是利用李薩如圖形尋找同相或反相時橢圓退化成直線的點。駐波法按照駐波動理論，超聲波發(fā)生器發(fā)出的平面波經(jīng)介質(zhì)到接收器，若接收面與發(fā)射面平行，聲波在接收面就會被垂直反射，于是平面聲波在兩端面間來回反射并疊加。當(dāng)接收端面與發(fā)射頭間的距離恰好等于半波長的整數(shù)倍時，疊加后的波就形成駐波。此時相鄰兩波節(jié)間

3、的距離等于半個波長。當(dāng)2發(fā)生器的激勵頻率等于駐波系統(tǒng)的固有頻率（本實驗中壓電陶瓷的固有頻率）時，會產(chǎn)生駐波共振波腹處的振幅達到最大值。聲波是一種縱波。由縱波的性質(zhì)知，駐波波節(jié)處的聲壓最大。當(dāng)發(fā)生共振時，接收端面處為一波節(jié)，接收到的聲壓最大，轉(zhuǎn)換成的電信號也最強。移動接收器到某個共振位置時，示波器上又會出現(xiàn)最強的信號，繼續(xù)移動到某個共振位置，則兩次共振位置之間的距離即為。2實驗儀器聲速測量儀、示波器、信號發(fā)生器。駐波法測聲速（1）如圖所示連接好電路，讓S1 和 S2 靠近并留有適當(dāng)?shù)目障叮箖啥嗣嫫叫星遗c游標(biāo)尺正交。（2）根據(jù)實驗給出的壓電換能器的振動頻率f ，將信號發(fā)生器的輸出頻率調(diào)至f 附近

4、，緩慢移動S2 ，當(dāng)在示波器上看到正弦波首次出現(xiàn)振幅較大處，固定S2 ，在仔細(xì)微調(diào)信號發(fā)生器的輸出頻率，使熒光屏上圖形振幅達到最大，讀出共振頻實驗內(nèi)容及步驟率 f 。3）在共振條件下，將 S2 移近 S1 ，在緩慢移開 S2 ，當(dāng)示波器上出現(xiàn)振幅最大時，記下 S2 的位置 x04）由近及遠移動 S2 ，逐次記下各振幅最大時 S2 的位置，連續(xù)測 10 個數(shù)據(jù) x1, x2 , x3, x105）用逐差法計算出波長的平均值。用相位法測聲速（1）調(diào)節(jié)示波器使，將“秒 / 格”旋鈕旋至 X Y 利用李薩如圖形觀察發(fā)射波與接收波的相位差，找出同相點。（2）在共振條件下，使S2 靠近 S1 ，然后慢慢移

5、開S2 ，當(dāng)示波器上出現(xiàn) 45 傾斜線時，微調(diào)游標(biāo)卡尺上的微調(diào)螺絲，使圖形穩(wěn)定，記下S2 的位置 x0（3）繼續(xù)緩慢移開 S2 ，依次記下10 個示波器上李薩如圖形為 45 直線時游標(biāo)卡尺的讀數(shù)x1, x2 ,x10（4）用逐差法算出聲波波長的平均值。共振頻率f =37.613kHz1. 駐波法數(shù)據(jù)記錄如下 ( 單位： mm）：x0 x1x2x3x489.06893.19897.976102.679107.185x5x6x7x8x9x10111.756116.589121.208125.822130.357135.019由上表可得下表（其中xixi 5xi ， ixi2單位： cm）5x1x2

6、x3x4x523.39123.23223.14323.17223.26312345數(shù)據(jù)處理及記錄9.35649.29289.25729.26889.3052下面用逐差法求聲波波長x = ( x6x1) (x7 x2 )(x10 x5 )25= (116.58993.198)(121.20897.976)(130.357111.756) mm25=4.648 mm則波長=2 x =9.296 mmvf=37 .613 1039.29610 3 m / s349.7m / s下面計算聲波速度的不確定度先計算的不確定度，5)2(kAk 151t0.95 =0.0466mm B =0.01mm5從而所

7、以u22=0.0476mm， uf0.01kHzABEv( ln v) 2 (u f ) 2( ln v )2 (u ) 2f( 1 ) 2 (u f )2( 1 ) 2 (u )20.0055%f求出 uv vEv 349.6530.5% 1.748m / sv(349.71.7)m / s實驗結(jié)果為0.5%Ev相位法 數(shù)據(jù)記錄（單位： mm）x0 x1x2x3x4x5138.942148.180157.406166.548175.821184.903x6x7x8x9x10194.902203.355212.676222.072231.213從而得到下表（ xixi 5 xi ， ixi 單

8、位： mm）5x1x2x3x4x546.72245.89546.12846.25146.310123459.3449.1799.2269.2509.262x = ( x6x1)( x7x2 )( x10 x5 ) =9.252mm25則 v f37.6131039.25210 3m / s 347.9m / s下面計算聲波速度的不確定度先計算的不確定度，5)2(kAk 11t0.95 =0.0729mm B =0.01mm55從而所以u22=0.0736mm， uf0.01kHzABEv(ln v) 2 (u f ) 2(ln v )2 (u ) 2f(1) 2 (u f )2(1) 2 (u

9、)20.0077%f求出 uv vEv347.9 0.7% 2.4m / s實驗結(jié)果為v(347.9 2.4)m / sEv0.7%駐波法實驗結(jié)果表示為v(349.71.7)m / sEv0.5%相位法實驗結(jié)果表示為v(347.92.4)m / sEv0.7%實驗結(jié)果分析誤差分析：及小結(jié)（1）發(fā)射換能器與接受換能器之間可能不是嚴(yán)格的駐波場2）儀器的螺距誤差可能存在3）示波器上波形線條較粗，判斷振幅最大有視覺誤差4）觀察李薩如圖形時， 并不能十分準(zhǔn)確控制每一次圖形變成直線時都是嚴(yán)格的直線5）調(diào)節(jié)超聲波共振頻率會有一定誤差。這次的實驗讓我有耳目一新的感覺，因為確實是第一次一開始完全靠自己去完成一個

10、實驗，當(dāng)時做實驗的時候覺得確實挺難的，很多術(shù)語概念不熟悉，但是正是因為這樣的一種新的做實驗的模式，才體現(xiàn)了大學(xué)生要學(xué)會自主學(xué)習(xí)、自主完成任務(wù)的意識。盡管實驗的兩個小時里面并不能夠?qū)⑦@個實驗所涵蓋的所有有關(guān)知識都學(xué)會，但是卻能夠?qū)@個實驗有了深刻的印象，而且在后來老師總結(jié)后，也能真正理解實實驗的收獲、總驗原理了，并不僅僅局限于實驗數(shù)據(jù)的記錄。結(jié)、體會其次，我覺得這個實驗測聲速的方法還有其他用處，不僅僅是測得聲波的速度，還可以測得其他一些以波的形式傳播的物質(zhì)的速度。比如假設(shè)實驗儀器夠精密，以此實驗的實驗方法，利用光具有波的性質(zhì)，是可以測出光速的。實驗原始數(shù)據(jù)XXXX項目可行性研究報告報告日期XXX

11、X年XXXX月XXXX日目錄第一節(jié)項目概況一、項目背景二、投資方簡介三、目標(biāo)公司簡介第二節(jié)擬投資行業(yè)及市場概況第三節(jié)項目實施的必要性與可行性一、項目實施的必要性二、目標(biāo)公司市場分析三、項目實施的可行性第四節(jié)項目內(nèi)容及實施方案第五節(jié)項目效益分析一、經(jīng)營收入估算二、經(jīng)營總成本估算三、經(jīng)營利潤與財務(wù)評價第六節(jié)項目風(fēng)險分析及對策一、市場風(fēng)險及對策二、技術(shù)風(fēng)險及對策三、財務(wù)風(fēng)險及對策第七節(jié)投資方案一、收購定價二、預(yù)計投資總額三、資金來源與支付四、 后續(xù)發(fā)展方案第六節(jié)報告結(jié)論第一節(jié)項目概況一、項目背景說明項目提出的背景、投資理由、擬投資國家的投資環(huán)境、在可行性研究前已經(jīng)進行的工作情況及其成果、 重要問題的

12、決策和決策過程等情況。二、投資方簡介1、投資方基本情況及經(jīng)營情況包括目標(biāo)公司基本工商注冊信息、產(chǎn)業(yè)布局、主要產(chǎn)品及用途、員工情況、股權(quán)結(jié)構(gòu)及控股方信息、行業(yè)地位、歷史沿革等。2、投資方實力和優(yōu)勢分析三、目標(biāo)公司簡介1、基本信息包括目標(biāo)公司基本工商注冊信息、產(chǎn)業(yè)布局、主要產(chǎn)品及用途、員工情況、股權(quán)結(jié)構(gòu)及控股方信息、行業(yè)地位、歷史沿革等。2、經(jīng)營情況（ 1）經(jīng)營情況公司的產(chǎn)品在市場上進行銷售、 服務(wù)的發(fā)展現(xiàn)狀，包括歷年產(chǎn)量、銷售收入等。2）資產(chǎn)負(fù)債情況公司主要財務(wù)指標(biāo)，要求能夠反映公司盈利能力、經(jīng)營能力、償債能力等。第二節(jié) 擬投資行業(yè)及市場概況1、國內(nèi)相關(guān)行業(yè)及市場概況2、國際相關(guān)行業(yè)及市場概況第

13、三節(jié) 項目實施的必要性與可行性一、項目實施的必要性主要圍繞公司戰(zhàn)略目標(biāo)， 根據(jù)公司產(chǎn)業(yè)資源協(xié)同發(fā)展的需要以及產(chǎn)品規(guī)劃，結(jié)合產(chǎn)業(yè)政策等有關(guān)因素的支持與制約， 論證項目投資的必要性。二、目標(biāo)公司市場分析運用統(tǒng)計分析原理，分析目標(biāo)公司產(chǎn)品銷售變化及市場發(fā)展趨勢。1、市場規(guī)模研究目標(biāo)公司產(chǎn)品及行業(yè)的整體規(guī)模，具體包括目標(biāo)公司產(chǎn)品及行業(yè)在指定時間的產(chǎn)量、銷售收入等。2、行業(yè)分析主要包括行業(yè)內(nèi)主要品牌市場占有率、行業(yè)總銷售量年增長率、行業(yè)發(fā)展方向、市場發(fā)展方向等。3、競爭格局包括主要競爭企業(yè)基本資料、 主要品牌經(jīng)營策略、 競爭品牌近三年發(fā)展情況、行業(yè)競爭態(tài)勢未來發(fā)展預(yù)測等。三、項目實施的可行性主要表現(xiàn)在以

14、下方面：技術(shù)可行性。主要分析目標(biāo)企業(yè)產(chǎn)品技術(shù)現(xiàn)狀與規(guī)劃是否符合公司戰(zhàn)略，技術(shù)部門對目標(biāo)公司實施的技術(shù)在行業(yè)內(nèi)進行比選和評價，合理評估其技術(shù)先進性。經(jīng)濟可行性。 主要從企業(yè)理財?shù)慕嵌冗M行資本預(yù)算， 評價項目的財務(wù)盈利能力，預(yù)測項目投資回收期、凈現(xiàn)值等財務(wù)指標(biāo)。社會影響。主要從資源配置的角度衡量項目的價值， 評價項目在符合區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展目標(biāo)、有效配置經(jīng)濟資源、增加供應(yīng)、創(chuàng)造就業(yè)、改善環(huán)境等方面的效益。風(fēng)險因素及對策。 主要對項目的市場風(fēng)險、 技術(shù)風(fēng)險、財務(wù)風(fēng)險、法律風(fēng)險及社會風(fēng)險等風(fēng)險因素進行評價， 制定規(guī)避風(fēng)險的對策， 為項目全過程的風(fēng)險管理提供依據(jù)。第四節(jié)項目效益分析一、經(jīng)營收入估算根據(jù)行業(yè)及公司歷史數(shù)據(jù)對目標(biāo)公司未來五年經(jīng)營收入進行合理預(yù)測。二、經(jīng)營總成本估算合理估算目標(biāo)公司未來五年主營業(yè)務(wù)成本、期間費用和稅金支出等。三、經(jīng)營利潤與財務(wù)評價合理估算目標(biāo)公司未來五年的盈利水平，并估算項目投資回收期、內(nèi)部收益率、凈現(xiàn)值等財務(wù)指標(biāo)。第五節(jié)項目風(fēng)險分析及對策本項目實施過程中，可能會面臨來自各方面的風(fēng)險，須對項目的政策風(fēng)險、國別風(fēng)險、市場風(fēng)險、技術(shù)風(fēng)險、管理風(fēng)險、財務(wù)及稅務(wù)風(fēng)險、法律風(fēng)險、經(jīng)濟及社會風(fēng)險、后續(xù)整合風(fēng)險等風(fēng)險因素進行評價，制定規(guī)避風(fēng)險的對策，為項目全過程的風(fēng)險管理提供依據(jù)。第六節(jié)投資方案一、項目實施方案二、收