Лабораторная установка «Определение скорости звуковых волн в жидкости»

• Изучение распространения звуковых волн;
• Определение скорости распространения ультразвуковых колебаний в воде методом резонанса.

Лабораторная установка смонтирована в виде настольного металлического стенда и включает в себя сборку акустического резонатора, резервуар для жидкости, генератор с блоком питания и осциллограф. Конструкция установки обеспечивает контролируемое изменение длины акустического резонатора за счет перемещения одного из отражателей. Питание излучателя осуществляется от генератора синусоидального сигнала. В состав установки входит цифровой двухканальный запоминающий осциллограф с функциями вывода на экран амплитуды сигналов и частоты в цифровом виде.

Процесс измерений состоит в фиксации (вводе в таблицу на экране компьютера) координат подвижного отражения резонатора, при которых амплитуда акустических колебаний в резонаторе принимает максимальные значения. Согласно теории, это происходит каждый раз, когда длина резонатора составляет целое число полуволн. На основании данных таблицы строится график зависимости координаты от номера максимума, он аппроксимируется прямой линией, тангенс угла наклона которой позволяет с высокой точностью определить длину волны. Скорость звука в воде рассчитывается на основании длины волны и частоты сигнала, которая высвечивается на экране осциллографа.