用matlab编写驻波图,用驻波法测声速的Matlab模拟

驻波法测声速的Matlab 模拟

摘要：利用matlab 软件编写程序，分别模拟理想驻波的形成，声场振幅与声压振幅的模拟，模拟驻波法测声速。利用软件程序模拟大学物理基本实验，有利于加深对实验的理解和掌握软件技术在物理实验中的应用。

关键词：Matlab 模拟驻波声速测量

1.引言

驻波法测定声速是大学物理基本实验，实验装置图如图1所示。实验采用压电陶瓷换能器来实现“声压”和“电压”之间的转换。作为声波发射器，它把电信号转化为声波信号箱空间发射；1S 是信号接收器，它把接收到得声波信号转化

为电信号供观察，其中，1S 是固定的，而2S 可以左右移动。由声源1S 发出的平面简谐波延X 轴正方向传播，接收器2S 在接收超声波的同时还反射一部分超声波。这样，由1S 发出的超声波和由2S 反射的超声波在1S ,2S 之间形成干涉，出现驻波现象[1]。

本文在重新审慎了此实验后，确定了用Matlab 软件技术来模拟实验的思路，有助于加深对实验原理和方法的理解，同时可以锻炼和提高对新兴软件技术的应用。我设计了三个程序分条理地来模拟实验。

图1 模拟示意图 2.系列实验

2.1理想驻波模拟

设沿X 轴正方向入射波方向的方程为 )(2c 1λ

πx ft os A Y -= (1) 设沿X 轴负方向入射波方向的方程为

)(2c o s 2λπx ft A Y += (2)

在入射波和反射波相遇处产生干涉，在空间某点的合振动方程为 t x A ωλπcos )2cos 2(Y Y Y 21=+= (3)

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