Настольный стенд с акустическим резонатором и подвижным отражателем для определения скорости ультразвука в воде методом резонанса.
Характеристики и комплектация
Назначение
- Изучение распространения звуковых волн;
- Определение скорости распространения ультразвуковых колебаний в воде методом резонанса.
Устройство
Лабораторная установка смонтирована в виде настольного металлического стенда и включает в себя сборку акустического резонатора, резервуар для жидкости, генератор с блоком питания и осциллограф. Конструкция установки обеспечивает контролируемое изменение длины акустического резонатора за счет перемещения одного из отражателей. Питание излучателя осуществляется от генератора синусоидального сигнала. В состав установки входит цифровой двухканальный запоминающий осциллограф с функциями вывода на экран амплитуды сигналов и частоты в цифровом виде.
Описание
Процесс измерений состоит в фиксации (вводе в таблицу на экране компьютера) координат подвижного отражения резонатора, при которых амплитуда акустических колебаний в резонаторе принимает максимальные значения. Согласно теории, это происходит каждый раз, когда длина резонатора составляет целое число полуволн.
На основании данных таблицы строится график зависимости координаты от номера максимума, он аппроксимируется прямой линией, тангенс угла наклона которой позволяет с высокой точностью определить длину волны. Скорость звука в воде рассчитывается на основании длины волны и частоты сигнала, которая высвечивается на экране осциллографа.
Применение в образовательном процессе
Отражатель перемещают и вносят в таблицу его координаты, при которых амплитуда колебаний в резонаторе наибольшая: так бывает, когда длина резонатора равна целому числу полуволн. По наклону прямой на графике координаты от номера максимума находят длину волны, а скорость звука считают по ней и частоте сигнала на экране осциллографа.
Преимущества
- Изменение длины резонатора перемещением одного из отражателей
- Генератор синусоидального сигнала с блоком питания
- Цифровой двухканальный запоминающий осциллограф с выводом амплитуды и частоты
- Резервуар для жидкости на металлическом стенде
Произведено компанией «Научные развлечения» (Россия). Бренд «Наураша» выпускает цифровые лаборатории для дошкольного и начального образования. Соответствует требованиям ФГОС. Входит в перечень Приказа 838 Минпросвещения.