moglobi.ru Другие Правовые Компьютерные Экономические Астрономические Географические Про туризм Биологические Исторические Медицинские Математические Физические Философские Химические Литературные Бухгалтерские Спортивные Психологичексиедобавить свой файл
страница 1
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 8.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СКОРОСТИ ЗВУКА В ВОЗДУХЕ С ПОМОЩЬЮ

ИНТЕРЕФЕРОМЕТРА КВИНКЕ.
ПРИНАДЛЕЖНОСТИ: 1. Интерферометр Квинке.

2. Генератор.

3. Осциллограф.

4. Масштабная линейка.
ОПИСАНИЕ ПРИБОРА.

Интерферометр Квинке состоит из двух коленчатых трубок: АВС и АЕС, причем длина трубки АЕС – постоянна, а длина трубки АВС может меняться. Концы А и С для обеих трубок являются общими. К концу А прикреплен источник звуковых колебаний - динамик, на который подается сигнал от звукового генератора. На конце С трубок укреплен приемник звука - микрофон, подсоединенный к осциллографу.

А


С

Звуковые волны от конца А проходят пути АВС и АЕС и встречаясь на конце С складываются друг с другом. Этот суммарный сигнал улавливается микрофоном и отображается на экране осциллографа. Из-за интерференции амплитуда суммарного сигнала будет увеличиваться или уменьшаться в зависимости от разности хода между путями АВС и АЕС. Если волны придут к концу С в одной и той же фазе, то суммарная волна будет иметь амплитуду, равную сумме амплитуд двух волн. Если фазы волн в точке С противоположны, то амплитуда суммарной волны будет равна разности амплитуд двух волн и при равных амплитудах будет равнв нулю.
ИЗМЕРЕНИЯ.

На динамик от звукового генератора подается сигнал частотой ν =1000 Гц. Установим длину трубки АВС минимальной.

Изменяя длину трубки АВС можно добиться того, что разность хода между путями АВС и АЕС будет составлять половину длины волны. При этом амплитуда суммарного сигнала будет минимальна, что можно наблюдать на экране осциллографа. Увеличивая длину трубки АВС дальше получим на экране осциллографа сигнал с максимальной амплитудой, который соответствует разности хода между путями АВС и АЕС в целую длину волны. Продолжая увеличивать длину трубки АВС будет снова наблюдаться минимальная амплитуда суммарного сигнала, которая будет соответствовать разности хода в 3/2 длины волны.

Таким образом, от одного минимума амплитуды сигнала до другого минимума длина трубки АВС изменяется на целую длину волны, но так как трубка удлиняется в обеих коленах это изменение соответствует половине длины волны. Следовательно измерив расстояние К между двумя положениями конца В, при котором амплитуда суммарного сигнала будет минимальна или максимальна, и удвоив его можно найти длину волны l.

Зная частоту подаваемых на динамик звуковых колебаний и измерив расстояние К можно определить скорость звука по формуле
v = ν l (1)
ИЗМЕРЕНИЯ.

Двигая подвижное колено интерферометра добиться на экране осциллографа максимальной амплитуды сигнала. Отметить это положение. Затем, двигая колено интерферометра добиться следующего максимального значения амплитуды сигнала. Измерить расстояние между двумя положениями колена, соответствующих максимальным амплитудам сигнала. По формуле (1) вычислить скорость звука.

Провести опыт три раза.
страница 1
скачать файл


Смотрите также: