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声波和多普勒频移

Overview

资料来源:阿里安娜布朗Asantha 库雷博士,物理系 & 天文,物理科学学院,加利福尼亚大学,加利福尼亚州欧文市

波是通过物质的介质或空空间传播的干扰。光波通过真空和一些形式的物质,可以旅行和是横向的性质,这意味着振荡是垂直于传播方向。然而,声波穿过空气,像弹性介质的压力波,纵的性质,这意味着振荡的传播方向平行的。声音由振动的物体,像一个人或一架钢琴,在字符串的声带介绍到介质时空气中微粒的经验向前和向后运动振动物体向前和向后。这将导致的地区空气中在空气中的微粒压缩在一起,称为按压和其他区域在哪里,他们都分开,称为稀薄化。创造一种声波的能量势能由按压和动能的小小的动作和介质的颗粒速度之间摇摆不定。

压缩或稀释可以用于定义声波速度与频率之间的关系。这次实验的目标是测量空气中的声速和探索对一个物体发射声波在运动,被称为多普勒效应的频率也明显的变化。

Procedure

1.声音速度的测量

  1. 设置: 面对另一个光学板凳上的两个扬声器。一位发言者应插入一侧的 BNC 三通,与另一边的 BNC 三通连接到通道 A 在示波器 (信号) 函数发生器。第二位应插入通道 B 中的示波器。
  2. 打开信号发生器和示波器,并调整发电机产生 5 千赫波上的拨号。连接到函数发生器扬声器应该生产出稳定的沥青,听起来像报警和两个波应显示在示波器上。
  3. 幻灯片连接到通道 B 沿板凳上,直到处于阶段,两个波的演讲者。记录两个扬声器之间的距离。
  4. 慢慢地倒退通道 B 议长波的位相。继续向后滑动,直到波处于阶段再次。记录在扬声器之间的新距离。
  5. 减去最后的距离从最初找到声音的波长。使用此值和频率来计算观测的方程2 的声音的速度。
  6. 重复步骤 1.3-1.5 8 千赫和 3 千赫频率。注意到波长和频率成反比关系。
  7. 比较实验速度到预期的速度使用教室温度。

2.多普勒效应,音叉/多普勒仪

视频演示实验使

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Results

房间温度: 20 ° C

预期速度: v = 331.4 + 0.6(20) = 343.4 m/s

频率 初始阶段的距离 最后阶段的距离 波长

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Application and Summary

在这个实验中,声音的波动性质定义和探索。具体而言,确诊了声波频率、 波长和速度之间的关系。音叉旨在发出只有一个频率,使他们最佳的设备表现出多普勒效应。分别搭音叉接近,进一步观察,从频率出现较高和较低。多普勒效应和方程 2可以扩大到其他波形式,如光。

作为人类,我们使用声波沟通每一天。然而,这些形式的通信之一真正代表怎样我们的...

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Tags
Sound WavesDoppler ShiftMediumTransverse WavesLongitudinal WavesOscillationsPropagationProperties Of Sound WavesDoppler EffectSpeed Of SoundCompressionsRarefactionsWavelengthFrequency

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0:07

Overview

1:03

Properties of Sound Waves and the Doppler Effect

4:01

Measuring the Speed of Sound

6:21

Doppler Effect with a Doppler Apparatus

7:36

Applications

8:47

Summary

此集合中的视频:

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