声速的测量（超声）
一、实验目的：
①用共振干涉法求超声声速；
②用相位比较法求超声声速。

二、实验仪器：
超声声速测量仪、信号发生器、数字频率计、同轴电缆、示波器、游标卡尺、压电陶瓷超声换能器。

三、实验原理：
①声速的测量：
利用公式νλ,测量声波的频率ν和波长λ去求声速v。

②声压驻波：已知两列频率、振幅和振动方向相同的平面简谐波，向相反的方向传播时，叠加的合成波就是驻波，在驻波场中质点振幅最大处为波腹，质点位移振幅近似为零处为波节，相邻波腹或波长的距离为半波长（λ/2）。

③声波波长的测量：接收器S2输出的信息有两部分：1、驻波的信息，其振幅随S2的移动而变化，在共振时，S1、S2的距离为l：，，，此时振幅较大。

2、类
似行波的信息，S1、S2用的相位差，也随着S2的移动而变化，每移动λ/2，相位差改变Π（即180°）。

利用这两种信息均可测量声波波长λ。

（1）共振干涉法；（2）相位比较法。

四、实验方法：
①用共振干涉法测声速：
示波器的X端用内部扫描，调内部扫描与S2的信息同步，示波器上显示的是S2的交流信号按时间展开的图形，移动S2示波器上图形有时很大，有时很小。

在S2移动范围内，仔细测多个出现极大值时S2的位置l1、l2、……、l n，用逐差法求出λ，再求声速v。

②用相位比较法测声速：
示波器的X端用内部扫描，调内部扫描与S2的信息同步，移动S2示波器上的图形会从椭圆变换到一条直线，再从直线变换到一个反方向的椭圆，往复变换。

在S2移动范围内，仔细测多个出现直线时S2的位置l1、l2、……、l n，用逐差法求出λ，再求声速v。

③记录实验室的实温t。

④用当前实温和公式求出声速，与以上两种方法求出的声速进行比较，
分析。

五、数据处理：
温度：34℃频率：37500Hz
共振干涉法（单位：mm）：
218.98 213.58 209.20 204.56 199.62 194.92 190.64 185.72 180.62
176.52
相位比较法（单位：mm）：
174.60 169.60 164.80 160.68 155.90 151.22 146.28 141.58 136.68
131.70
共振干涉法：
λ
相位比较法：
λ
六、小结（误差分析）：
通过共振干涉法算出的超声声速为350.560 m/s，通过相位比较法算出的超声声速为354.360 m/s，通过公式求出的应得声速为351.474 m/s。

百分误差：％；
％；
误差引起的原因有读游标卡尺数值时部分数据不准确、空气介质影响或实验仪器不精密等。