声波测距

  • 测量距离的最直接的方法是用测量长度的量具(例如米尺)来量度。但是对于很远(或移动)的目标(例如天上的飞机),这种方法显然是不现实的。为此,可以利用在观察者与目标物之间传播的波来测量。若已知波的传播速度v,并测出从观察者处发出而经目标物反射回观察者的时间t,则可计算出从观察者到目标物距离S:S=vt/2。
  • 利用电磁波进行这种测量的即为雷达,利用声波进行这种测量的即为本实验要进行的声波测距。由于电磁波的速度极快(等于光速),因而它适宜于测量很远的距离和快速移动的目标物;声波测距的优点则是设备简单、方法易行,适宜于测量较近的移动较慢的目标物。实际上,有经验的登山运动员常用高声喊叫,通过隔多少时间听到回声的简易方法,估算出与远处山峰间的距离。日常生活中,通过雷声与闪光(电)时间间隔估算出雷电离开我们的距离。在自然界,蝙蝠可借助于它发出的超声波来捕捉昆虫和躲避障碍物等。(蝙蝠发出超声波的频率是25千赫到70千赫之间,而人的听觉频率范围是在16赫兹到20千赫兹之间,所以人耳听不到蝙蝠发出的超声波。)航船则可利用超声波(声纳)探测海底何处有暗礁等。
  • 本实验利用人耳听得出的可闻声波进行测距。还可以拓展研究各种物体的反射效果。

实验器材

  • 数字式实时示波器
  • 话筒、扬声器
  • 方波信号发生器
  • 带有标尺的导轨
  • 面积为20×30cm左右的金属反射板

  • exp/selfstudy/8.txt
  • 最后更改: 2010/03/16 16:37
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