SF-1声悬浮演示仪

SF-1声悬浮演示仪
第八届全国演示实验二等奖
一、概述
声波是经典物理学长期研究的对象，并由此揭示了一般纵波的各种振荡、波动、传输特征，声悬浮现象在金属无接触悬浮熔炼、晶体悬浮生长领域得到了重要的应用。
二、原理
单一频率的声波在谐振腔内传播，其入射、反射两列波相干形成驻波，驻波振幅在谐振腔内相对空间位置呈周期性的极大、零，再到极大的分布，且相邻极大值或零之间的距离均为该声波的半波长，当声波谐振腔的长度恰好是该声波的整数倍时产生谐振；在波源强度不变、频率不变的条件下，谐振腔内产生稳定的驻波现象，在谐振腔内某一位置放置一薄片，当其受到上下两面压力之差足以克服其自身重力时，该薄片会被悬浮起来。
三、实验操作
1、放置仪器于独立实验桌上，关下幅度调节电位器，左旋到底后，接通电源。
2、调节频率旋钮，显示信号源频率为340Hz,缓幔增大输出幅度，听扬声器有无杂音。
3、关小输出电位器后，放上谐振腔管后，调节输出，在谐振管上管口放置轻质圆纸品，可见圆纸片缓幔下落，再适当增大输出可见圆纸片悬浮于管中一定位置，并不停飘动。
4、改变频率，重复上述操作可见不同频率下，比较圆纸片飘浮高度位置。
5、适当关小输出后，让圆纸片下落高度后，再增大输出，再试放一枚纸片，测量两纸片间距离，试找出其规律，与频率相关吗？
6、实验中谐振管上口盖上管塞后，声音变轻一些，谐振腔谐振频率改变，频率须作适当修正，圆纸片才会稳定下来，一旦稳定可适当减小输出。
7、实验测试时频率可从200-600Hz范围内配合适当的幅度调节一般均可飘浮于谐振管腔一定的位置。