聲速測(cè)定(用共鳴管)

1、聲速的測(cè)定(用共識(shí)管)(精)聲速的測(cè)定(用共識(shí)管)(精)3/3聲速的測(cè)定(用共識(shí)管)(精)實(shí)驗(yàn)十聲速的測(cè)定（用共識(shí)管）實(shí)驗(yàn)?zāi)康?測(cè)定聲波在空氣中的流傳速度。2考證聲速與聲源的頻次沒關(guān)。實(shí)驗(yàn)器械共識(shí)管（附蓄水筒、連通管），不一樣樣頻次的音叉三支，橡皮錘，支架。實(shí)驗(yàn)原理1共振干預(yù)法設(shè)有一從發(fā)射源發(fā)出的必定頻次的平面聲波，經(jīng)過空氣的流傳，抵達(dá)接收器。如果接收面與發(fā)射面嚴(yán)格平行，入射波即在接收面上垂直反射，入射波與反射波相關(guān)預(yù)形成駐波。反射面處為駐波的波節(jié)，聲波的波腹。改變接收面與發(fā)射源之間的距離L，在一系列特定的距離上，介質(zhì)中出現(xiàn)堅(jiān)固的共振現(xiàn)象，此時(shí)L等于半波長的整數(shù)倍，駐波的波腹達(dá)到最大；同時(shí)，在

2、接收面上的波腹也相應(yīng)達(dá)到極大值。不難看出，在挪動(dòng)接收器的過程中，相鄰兩次抵達(dá)共振所對(duì)應(yīng)的接收面之間的距離為半波長。所以保持頻次f不變，經(jīng)過丈量兩次相鄰的接收信號(hào)達(dá)到極大值時(shí)接收面之間的距離/2，就能夠用v=f計(jì)算聲速。共識(shí)管測(cè)聲速共識(shí)管是向來立的帶有刻度的透明玻璃管，如圖101所示。挪動(dòng)蓄水筒能夠使管中的水位起落，進(jìn)而獲取必定長度的空氣柱。聲波沿空氣柱流傳至水面發(fā)生反射，入射波與反射波在空氣柱中干預(yù)，調(diào)理空氣柱的長度L，當(dāng)其與波長知足Ln(2n1)4（n1,2,）（101）此時(shí)將形成管口為波腹、水面為波節(jié)的駐波，聲音最響，即產(chǎn)生共識(shí)。設(shè)相鄰兩次共識(shí)空氣柱的長度差為L，則LLn1Ln2而=2L（

3、102）若聲波頻次（即聲源頻次）為f，其波長和波速v之間的關(guān)系是v=f，將公式（102）代入上式得v2Lf（103）由此說明：在f已知的狀況下，只需測(cè)出L，即可求出聲波在空氣中的流傳速度v。改變不一樣樣頻次的聲源，可觀察v能否變化。聲速與溫度之間的關(guān)系聲波在理想氣體中的流傳過程，能夠以為是絕熱過程，所以流傳速度能夠表示為：vRT式中常數(shù)R8.31Jmol-1K-1，關(guān)于空氣29kgmol-1，1.40，而T273.15tC。將（15t）代入（t為攝氏溫度）獲取計(jì)算聲波在空氣中的流傳速度的理論公式為：R273.15t273.15RtV01t（104）v1273.15273.15此中v0=(273

4、.15R/)1/2=331.45m/s為空氣介質(zhì)在C時(shí)的聲速。實(shí)驗(yàn)步驟(一)盤點(diǎn)主要儀器共識(shí)管（附蓄水筒、連通管），不一樣樣頻次的音叉三支，橡皮錘，支架。(二)丈量1如圖10-1所示安裝好儀器，并調(diào)理儀器豎直，并往蓄水筒灌水，調(diào)理水面高度直到管內(nèi)水面湊近管口為止；2把音叉固定在距離管口約為管徑四分之一高處，使音叉的振動(dòng)方向與水面垂直，用橡皮錘來敲擊音叉，隨即遲緩降落管內(nèi)水位，直到產(chǎn)生第一次共識(shí)（頻頻調(diào)理水位，待聽到聲音最響）時(shí)，記下水面的地點(diǎn)1。頻頻測(cè)三次，求均勻；3連續(xù)使管內(nèi)水位降落，按實(shí)驗(yàn)步驟2測(cè)得第二、三次共識(shí)時(shí)水面的地點(diǎn)L2、L3、；4改用不一樣樣頻次的音叉，重復(fù)上述步驟，考證聲速與聲源的頻次沒關(guān)。并記下室溫及所用音叉的標(biāo)稱頻次。(三)列數(shù)據(jù)表格音叉1（m）2（m）3（m）（m/s）123均勻123均勻123均勻1（Hz）2（Hz）3（Hz）數(shù)據(jù)辦理要求依據(jù)（3）式分別求出三種不一樣樣音叉產(chǎn)生的聲波在空氣中的流傳速度v1、v2、v3，與利用（104）式計(jì)算出的理論值比較，求出百分偏差?？甲C聲速與聲源的頻次沒關(guān)。思