ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
U
X
ω
=ϕ . (4.12)
Расстояние, на котором фаза изменяется на 2π, называется длиной волны λ. Согласно этому
ν
=
ω
π
=λ
UU2
, (4.13)
где ν – частота, заданная звуковым генератором.
Метод измерения длины волны λ основывается на установлении минимального расстояния между точками про-
странства, в которых колебания давления происходит синфазно.
Воспользуемся установкой, состоящей из звукового генератора (ЗГ), динамика (Д), микрофона (М) и осциллографа
(ЭО). Схема представлена на рис. 4.1.
Сигналы от звукового генератора и динамика подаются на вход пластин осциллографа, находящихся во взаимно пер-
пендикулярном положении (Х, Y). В результате суперпозиции взаимно перпендикулярных гармонических колебаний луч на
экране осциллографа будет вычерчивать эллипс
ϕ=ϕ−+
2
sincos
2
00
2
0
2
2
0
2
YX
YX
pp
XY
p
Y
p
X
,
форма и ориентация которого зависит от фазы сигнала микрофона.
Рис. 4.1
Перемещая микрофон, фаза колебания звукового сигнала с микрофона будет изменяться согласно уравнению (4.13),
в то время как фаза сигнала со звукового генератора не меняется.
Измерения производят в следующем порядке: устанавливают микрофон на скамью так, чтобы на экране осцилло-
графа была прямая линия, затем перемещают его до получения такой же прямой. Очевидно, величина перемещения равна
длине волны.
Порядок выполнения работы
1. Начертите в рабочей тетради таблицу для внесения измеряемых величин.
2. Измерьте длину волны и, зная частоту ν звука, излучаемого генератором (ЗГ), вычислите скорость звука U = λν.
Измерения проделайте для различных частот в интервале от 900 до 1100 Гц с шагом 50 Гц. Полученные данные занесите
в табл. 4.1. Интервал обусловлен чувствительностью телефона.
3. Определите из формулы (4.9) адиабатическую постоянную. Оцените погрешность измерения. Среднее значение
молярной массы примите равным M = 29,0 10
–3
кг·моль
–1
.
Результаты вычислений представьте в виде:
γ
∆
±
γ
=
γ
ср
; Е =…%.
Таблица 4.1
№ λ, м ν, Гц U
i
γ
i
∆γ
i
∆γ
i
2
S
γ
∆γ
1
2
3
4
5
γ
ср
=
Контрольные вопросы
1. Дать определение молярной и удельной теплоёмкостей. Показать связь между ними.
2. Вывести соотношение между С
р
и С
V
через степени свободы.
3. Вывести уравнения Майера и объяснить физический смысл универсальной газовой постоянной. Вывести расчёт-
ную формулу для γ.
4. Вывести уравнение Пуассона.
5. Каковы источники ошибок в данной работе?
6. Каковы основные трудности классической теории теплоёмкости идеальных газов?
7. Что означает внутренняя энергия идеального газа с точки зрения молекулярно-кинетической теории?
ГЗ
ЭО
Т
М
