Описание лабораторной установки. В основе измерения скорости звука лежит метод фигур Лиссажу

В основе измерения скорости звука лежит метод фигур Лиссажу.

На рисунке представлена схема лабораторной установки, в состав которой входят звуковой генератор (ЗГ), электронный осциллограф(ЭО) и цилиндрическая воздушная полость с линейной шкалой, внутри которой находятся динамик (Д) в качестве источника звуковых волн и микрофон(М) в качестве приемника и преобразователя звуковых колебаний в электрический сигнал. Микрофон может перемещаться внутри цилиндрической полости по отношению к динамику.

Звуковой генератор ЗГ вырабатывает переменное электрическое напряжение в диапазоне частот от 20 до 20000 Гц, к выходным клеммам ЗГ подсоединен динамик Д, преобразующий эти колебания в звук определенной частоты (тона) и интенсивности (громкости). Эти характеристики можно регулировать с помощью двух тумблеров на передней панели ЗГ. Звуковые волны, распространяющиеся от динамика преобразуются микрофоном М в электрические колебания той же частоты, но достигающие микрофона с запаздыванием на время Dt=x/v=Tx/λ. Этому времени соответствует разность фаз между колебаниями в микрофоне и в динамике, равная Dφ=2πx/λ. Если микрофон, начиная от места расположения динамика, перемещать вдоль шкалы x, то разность фаз будет меняться и через каждые повторяющиеся интервалы Dx=λ претерпевать изменения на 2π.

Таким образом, перемещая микрофон, мы фиксируем положения микрофона, при которых фаза колебаний отличается на 2 π, что соответствует расстоянию между этими точками равно длине волны λ. Наиболее удобно фиксировать форму фигуры Лиссажу в виде прямой, когда фазовый сдвиг кратен π.

Дата добавления: 2014-11-18