【技术实现步骤摘要】
液体中声传播疏密波可视化实验装置与实验方法
[0001]本专利技术属于大学物理实验仪器
,具体涉及一种声波在液体中传播可视化演示实验装置与演示实验方法
。
技术介绍
[0002]众所周知,声波是一种纵波,但声波具有不可视性
。
为了向学生演示声波的传播特性,一般采用连接在弹簧一端的低频振动源在弹簧上形成的螺距疏
‑
密相间的周期性变化,演示声波在固体介质中的纵波传播图像,利用昆特管演示声波在气体介质中的纵波传播图像,并且均具有很好的演示效果
。
而声波在液体内部传播时,理论上认为液体密度会在时间和空间上形成疏
‑
密相间的周期性变化
,
因此被称为疏密波,但是这种疏密波具有不可视性
。
尽管大学物理实验的重要内容之一
‑‑
超声光栅,间接反映了超声驻波使水的密度在空间上出现了疏
‑
密相间的周期性变化,但并不是在水中直接或者间接的观察到的,而是通过超声光栅对透射光的衍射条纹反推得到的, ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.
一种液体中声传播疏密波可视化实验装置,其特征在于:底座
(1)
上设置有声传播实验槽
(6)
和光学组件,所述声传播实验槽
(6)
为长方体形,所述声传播实验槽
(6)
的一长侧壁和两宽侧壁为矩形平板结构,另一长侧壁位置设置有三棱镜
(61)
,三棱镜
(61)
的三个侧面分别为声传播实验槽侧壁面
(612)、
光入射面
(613)、
光斑呈现面
(611)
,光斑呈现面
(611)
上设置有图像显示层,所述声传播实验槽
(6)
的一宽侧壁中心设置有超声换能器;所述光学组件为第一支架
(3)
上设置有激光器
(4)
,第二支架
(2)
上设置有菲涅尔透镜
(5)
,菲涅尔透镜
(5)
位于激光器
(4)
光出射方向上,激光器
(4)
发出的激光通过菲涅尔透镜
(5)
变成平行激光束,从三棱镜
(61)
的入射面
(613)
进入,斜射在三棱镜
(61)
的声传播实验槽侧壁面
(612)
上,反射光在光斑呈现面
(611)
的图像显示层上呈现光学图像
。2.
根据权利要求1所述液体中声传播疏密波可视化实验装置,其特征在于:所述三棱镜
(61)
的横截面为直角三角形,直角三角形的斜边所在面为声传播实验槽侧壁面
(612)
,直角三角形短直角边所在面为光入射面
(613)
,直角三角形长直角边所在面为光斑呈现面
(611)
,所述三棱镜
(61)
的光斑呈现面
(611)
与声传播实验槽侧壁面
(612)
之间的夹角
β
为
20
°
~
35
°
。3.
根据权利要求1或2所述液体中声传播疏密波可视化实验装置,其特征在于:所述光入射面
(613)
上覆盖有遮光层
(8)
,遮光层
(8)
上开设有矩形的光入射窗口
。4.
根据权利要求1所述液体中声传播疏密波可视化实验装置,其特征在于:所述激光器
(4)
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