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力学实验--超声波声速测量

日期:2017-04-12

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    声波是在弹性媒质中传播的一种机械波,其振动方向与传播方向一致,属于纵波。振动频率在之间的声波可以被人们听到,称为可闻声波;频率超过 的声波称为超声波,具有波长短、能定向发射等特点。
    对于声波特性的测量(如频率、波速、波长、声压衰减和相位等)是声学应用技术中的一个重要内容,特别是声波波速(简称声速)的测量,在声波定位、探伤、测距等应用中具有重要的意义。声波的传播速度取决于介质的特性,如介质的密度、温度、压力和弹性模量等,同时声波的能量随着波动的进行在介质中传播。既然声速与传声媒质的特性及状态有关,因此通过超声波声速的测量,可以了解被测媒质的特性及状态的变化,例如可进行气体成分的分析,测定液体的比重,溶液的浓度,确定固体材料的弹性模量等,因此声速测定在工业生产上具有一定的实用意义。而问题的关键在于如何精确地测量声速,本实验采用共振干涉法和相位比较法测量超声波在空气中的传播速度。