物理实验报告
实验名称： 声速的测量
实验成绩
实验者姓名
下午 □晚上 □班
下午 □
晚上 □
实验时间2020 年 6 月 9 日
天 气 地 点
室 温 同 组 名
气 压 指导老师
实验目的 1.学习测量空气中声速的方法，相位法和驻波法。
2.掌握示波器的使用方法。
实验原理
由波动理论可知，波速与波长、频率有如下关系： = ?，只要知道频率和波长就可以求出波速。
驻波法测波长
由声源发出的平面波经前方的平面反射后，入射波与反射波叠加，它们波动方程分别是：
叠加后合成波为
因此只要测得相邻两波腹（或波节）的位置即可得波长。
相位比较法测波长
从换能器 S1 发出的超声波到达接收器 S2，所以在同一时刻 S1 与 S2 处的波有一相位差： = 2?/，其中 是波长，x 为 S1 和 S2 之间距离)。因为 x 改变一个波长时，相位差就改变 2 。利用李萨如图形就可以测得超声波的波长。
数据表格及处理结果：
相位法测波长
信号发生器输出信号的频率（Hz）35100。
内容
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
移动磁鼓的位置（增加）Xn(mm)
48.36
53.14
58.02
62.88
67.7
72.56
77.34
82.2
87.02
91.9
移动磁鼓的位置（减小）Xn(mm)
48.34
53.12
58.02
62.9
67.72
72.56
77.36
82.22
87.04
91.9
平均值Avg(mm)
48.35
53.13
58.02
62.89
67.71
72.56
77.35
82.21
87.03
91.9
波长大小（mm）为9.68
声速v(m/s)为339.6
驻波法测波长
信号发生器输出信号的频率（Hz）35000。
内容
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
移动磁鼓的位置（增加）Xn(mm)
48.46
53.26
58.04
62.9
67.76
72.66
77.36
82.28
87.24
91.84
移动磁鼓的位置（减小）Xn(mm)
48.44
53.22
58.06
62.88
67.76
72.66
77.4
82.28
87.28
91.86
平均值Avg(mm)
48.45
53.24
58.05
62.89
67.76
72.66
77.38
82.28
87.26
91.85
波长大小（mm）为9.68
声速v(m/s)为339.9
实验操作总结及问题讨论：
通过本次实验学会了声速测量的方法，学会了如何使用示波器、信号发生器和声速仪。
掌握了实验重点：
1.了解超声波的发射和接收方法。
2.加深对振动合成、波动干涉等理论知识的理解。
3.掌握用驻波法和相位法测声速。
实验难点
1.用相位比较法和驻波法（共振干涉仪）测波长和声速的原理及实现方法。
2.正确使用示波器实现上述两种方法的测量。
3.用逐差法处理数据，算出声速 v 和不确定度。