Молекулярная физика и термодинамика. Беховых Ю.В - 48 стр.

UptoLike

48
Единица измерения длины волны в СИ − 1 метр (м).
Каждое из равенств (4) может быть использовано для нахождения
длины волны, а совокупность их позволяет найти среднее значение
длины волны.
Скорости звука рассчитываются по измеренной длине волны и
частоте звуковых колебаний v, отсчитываемой по шкале звукового
генератора:
υ =
λν
. (5)
Возможен и другой способ измерения скорости звука на этой же
установке. В этом случае расстояние L между телефонами оставляют
неизменным, а изменяют частоту звука при помощи звукового генера-
тора. Тогда для какой-либо частоты условия резонанса можно запи-
сать в виде:
2
n
Ln
λ
=
или
2
.
n
L
n
λ
=
Подставляя данное значение
λ
n
в формулу (5), получим:
2
.
n
L
n
υ
ν
=
(6)
Число n определяется из наблюдения двух последовательных со-
стояний резонанса, при которых в трубе возникают стоячие волны,
следующим образом:
2
n
L
n
υ
ν
=
и
1
2
,
1
n
L
n
υν
+
=
+
откуда
1
.
n
nn
n
ν
ν
ν
+
=
(7)
После подстановки величины n из (7) в (6) будем иметь:
1
2( ).
nn
L
νν
+
=
(8)
Порядок выполнения работы
Способ № 1
1. Подготовьте таблицу для записи результатов измерений и вы-
числений:
п/п
v
n
,
Г
ц
L, м
Р
,
мм рт. ст.
Т,
К
υ,
м/с
γ ∆γ
Е
γ
,
%
1
2
3
Ср. ------- ------- -------- ------- -------
     Единица измерения длины волны в СИ − 1 метр (м).
     Каждое из равенств (4) может быть использовано для нахождения
длины волны, а совокупность их позволяет найти среднее значение
длины волны.
     Скорости звука рассчитываются по измеренной длине волны и
частоте звуковых колебаний v, отсчитываемой по шкале звукового
генератора:
                               υ = λν.                         (5)
     Возможен и другой способ измерения скорости звука на этой же
установке. В этом случае расстояние L между телефонами оставляют
неизменным, а изменяют частоту звука при помощи звукового генера-
тора. Тогда для какой-либо частоты условия резонанса можно запи-
сать в виде:
                            λ             2L
                     L = n n или λ n =        .
                             2             n
     Подставляя данное значение λn в формулу (5), получим:
                                           2L                                (6)
                                    υ=        ⋅ν n .
                                            n
    Число n определяется из наблюдения двух последовательных со-
стояний резонанса, при которых в трубе возникают стоячие волны,
следующим образом:
                       2L             2L
                   υ =    ⋅ν n и υ =      ν n +1 ,
                        n            n +1
                                           ν
откуда                        n =      n
                                               .                             (7)
                                    ν
                                 n +1  −  νn
      После подстановки величины n из (7) в (6) будем иметь:
                           υ = 2 L(ν n +1 −ν n ).                            (8)

                         Порядок выполнения работы
                                         Способ № 1
    1. Подготовьте таблицу для записи результатов измерений и вы-
числений:
№        vn,                    Р,               Т,        υ,               Еγ,
                  L, м                                             γ   ∆γ
п/п      Гц                 мм рт. ст.           К        м/с               %
 1
 2
 3
Ср.     -------   -------     --------         -------   -------
                                         48