Question

有一种示波器可以同时显示两列波形．对于这两列波，显示屏上横向每格代表的时间间隔相同．利用此种示波器可以测量液体中的声速，实验装置的一部分如图所示：管内盛满液体，音频信号发生器所产生的脉冲信号由置于液体内的发射器发出，被接收器所接收．图所示为示波器的显示屏．屏上所显示的上、下两列波形分别为发射信号与接收信号．若已知发射的脉冲信号频率为f＝2 000 Hz，发射器与接收器的距离为x＝1.30 m，求管内液体中的声速．(已知所测声速应在1 300～1 600 m/s之间，结果保留两位有效数字)

 

Answer 1

1.4×103 m/s

【解析】设脉冲信号的周期为T，从显示的波形可以看出，题图中横向每一分度(即两条长竖线间的距离)所表示的时间间隔为

Δt＝①

其中T＝②

对比图2-2-13中上、下两列波形，可知信号在液体中从发射器传播到接收器所用的时间为t＝(Δt)(2n＋1.6)，其中n＝0,1,2③

液体中的声速为v＝④

联立①②③④式，代入已知条件并考虑到所测声速应在1 300～1 600 m/s之间，得v＝1.4×103 m/s.