Новости

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЛИНЫ ВОЛНЫ ЗВУКА И ЧАСТОТЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИНТЕРФЕРЕНЦИОННОЙ ТРУБКИ КВИНКЕ

Работа добавлена:






ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЛИНЫ ВОЛНЫ ЗВУКА И ЧАСТОТЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИНТЕРФЕРЕНЦИОННОЙ ТРУБКИ КВИНКЕ на http://mirrorref.ru

Лабораторная работа №3

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЛИНЫ ВОЛНЫ ЗВУКА И ЧАСТОТЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИНТЕРФЕРЕНЦИОННОЙ ТРУБКИ КВИНКЕ

Цель работы записать расширение трубки Квинке для заданных частот в диапазоне 2000 - 6000 Гц, рассчитать частоту из уже определенных длин волн, сравнить ее с теоретическими значениями частоты.

Приборы и принадлежности

Интерференционная трубка типа Квинке, измерительный микрофон, широкодиапазонный генератор частоты, цифровой мультиметр, штангенциркуль.

Краткая теория

Если две гармонические волны имеют одинаковую частоту и распространяются в одном или в противоположных направлениях, их наложение находится как

при

и

,

где

значения волновых векторов по оси х или в противоположном направлении.

Угловая частота равна

.

Результирующая волна

также является гармонической и имеет угловую частоту ω.

Если выпрямитьk1иk2, получим бегущую волну:

при  с амплитудой

.

Амплитуда результирующей волны зависит от сдвига фаз Δφ.

Еслиk1 имеет противоположное направление (трубка Квинке)

при.

Амплитуда бегущей волны равна

,

а амплитуда стоячей волны определяется как:

.

Принимаем, чтоA2A1.

В трубке Квинке звуковая волна разделяется на два когерентных компонента, которые, отклонившись, движутся друг к другу и взаимно накладываются (рис. 2).

Рис. 2 Геометрия трубки Квинке

Если прямые отделы трубкиa иb имеют одинаковые размеры, то вследствие перепада давления по всей их длине интенсивность звуковых волн, входящих в точку замера (2) будет равнаA1=A2. В данном случае , поэтому в области точки замера существует только стоячая волна.

Рис. 3 Зависимость резонансной длины волны от перемещения

Рис. 4: Сравнение частотыfрасч, полученной в ходе расчетов, и измеренной частотыf0

Если точка замераx=0, звуковое давление равно

.

При малых значенияхAr1амплитуда звука определяется, как . Давление звука всегда находится на минимальном уровне, если

Таким образом, минимумы давления выражаются как:

Интервал между двумя минимумами точно соответствует половине длины волны:

.

Еслиbувеличить наΔd, путь увеличится в 2Δd. Поскольку 2Δd в точности соответствует длине волны, получаем

(рис. 3).

Рис. 5: Зависимость междудлиной волны λ и частотойf.

Значение частоты находим при помощи формулы

(рис. 4, 5).

Скорость распространенияc звуковых волн зависит от температуры и давления воздуха и в воздухе при 0ºС равнаc= 331,3 мс-1.

Для комнатной температурыc определяется как

при 1013гПа,t вºС.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЛИНЫ ВОЛНЫ ЗВУКА И ЧАСТОТЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИНТЕРФЕРЕНЦИОННОЙ ТРУБКИ КВИНКЕ на http://mirrorref.ru


Похожие рефераты, которые будут Вам интерестны.

1. Реферат ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЛИНЫ ВОЛНЫ ИЗЛУЧЕНИЯ ЛАЗЕРА ПО ИНТЕРФЕРЕНЦИОННОЙ КАРТИНЕ ПОЛОС РАВНОГО НАКЛОНА

2. Реферат ОПРЕДЕЛЕНИЕ СКОРОСТИ ЗВУКА В ВОЗДУХЕ МЕТОДОМ СТОЯЧЕЙ ВОЛНЫ

3. Реферат ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЛИНЫ СВЕТОВОЙ ВОЛНЫ

4. Реферат ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЛИНЫ СВЕТОВОЙ ВОЛНЫ ПРИ ПОМОЩИ ОПЫТА ЮНГА

5. Реферат ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЛИНЫ СВЕТОВОЙ ВОЛНЫ ПРИ ПОМОЩИ БИПРИЗМЫ ФРЕНЕЛЯ

6. Реферат Определение длины световой волны с помощью дифракционной решетки

7. Реферат Определение длины световой волны с помощью бипризмы Френеля

8. Реферат ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЛИНЫ СВЕТОВОЙ ВОЛНЫ ПО КАРТИНЕ ДИФРАКЦИИ НА КРУГЛОМ ОТВЕРСТИИ

9. Реферат ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЛИНЫ СВЕТОВОЙ ВОЛНЫ ПРИ ПОМОЩИ ПРОЗРАЧНОЙ ДИФРАКЦИОННОЙ РЕШЕТКИ

10. Реферат ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАДИУСА КРИВИЗНЫ ЛИНЗЫ И ДЛИНЫ СВЕТОВОЙ ВОЛНЫ С ПОМОЩЬЮ КОЛЕЦ НЬЮТОНА