张为宏

(无锡第一中学 江苏 无锡 214031)

1 实验原理

两个振幅相同的相干波，在同一直线上，沿相反方向传播时，叠加干涉形成驻波.设向右传播的波和向左传播的波在原点的周相相同，则它们的波动方程分别为

将两波合成得

本实验原理就是利用一根一端开口,另一端封闭的管子，通过调节空气柱长度，使入射声波和被封闭端反射的反射声波叠加干涉形成驻波，发生共振.

如图1所示.在封闭端总是波节，而在开口端总是出现波腹.本实验采用图1(a)，即基频，测出L,再考虑到管口修正值，可求出λ和v.

图1

2 实验器材

玩具水枪(长度不少于40 cm,内径大概3 cm左右),电脑,扬声器或者音箱音频发生器(audacity)软件(可发出各种不同频率的声波),刻度尺,游标卡尺.

3 实验步骤

(1)把射水枪的前面喷水口卸掉,如图2,活塞可以在管内自由滑动从而改变空气柱长度.按图2组装好实验器材.

图2

(2)把扬声器接到电脑上，打开软件，点“制作”，选择“单声调”，出现如图3所示的对话框.可以在频率中输入人耳听觉范围内的任意频率，输入你需要的时间长度，点击按钮，扬声器就发出该频率的声音.

(3)先从管口逐渐朝里移动活塞，用耳朵在管口处听声音，当第一次听到声音变响时，通过反复拉杆微调活塞位置，直到听到的声音最响为止，用刻度尺测出此时活塞距离管口的长度，可反复做3次，求出平均值.

图3

(4)改变单音调发生器频率，重复上面的操作，再做5次，得到5个不同频率时对应的长度平均值.

4 数据记录……

登录APP查看全文