测定声波的波长

【目的和要求】

　　学会用共鸣法测定声波的波长，加深对声音共鸣现象的理解。

【仪器和器材】

　　物理支架（J1101型）或多功能支架2个，长玻璃管（长约50厘米、直径2．5－4匣米），橡皮管（附软木塞、细玻璃管），大漏斗，音叉（频率在400赫以上），刻度尺等。

【实验方法】

　　1．将玻璃管、橡皮管漏斗等按图2．45－2安装好。玻璃管下端装上一穿孔软木塞，细玻璃短管一头插在B管底部的软木塞中，另一头跟橡皮管相连。漏斗A要选大些的，其容积大致与玻璃管B的容积相当。

　　2．往漏斗A中注水，将漏斗向上提高时，B管中水面可上升到接近B管口；当把漏斗下移时，水面可降至B管底部。

　　3．用小锤（木质或硬橡胶制）敲打音叉使音叉发声，把音叉放在管口附近，同时移动漏斗使水面下降，可以找到一个位置，管口处音叉的发声得到了加强。仔细调节水面的高度，使声音最强，这就是声音的共鸣现象。这时，在管壁上做一个水面位置的记号，然后用刻度尺量出管口到这个位置的长度L₁。

　　4．继续降低B管的水面，当水面降到另一位置时，还可以找出另一个声音最强的位置，称为第二个共鸣点。用刻度尺量出此时水面到管口的长L₂。

　　5．按步骤3和步骤4反复测量数次，把测得的数据填入表格中，用λ＝2（L₂－L₁）计算出声音的波长。

【注意事项】

　　1．敲打音叉要在离玻璃管较远些的地方进行，以免在敲打时，音叉撞击在玻璃管的瓶口上，损坏玻璃管口。

　　2．调节漏斗高度时，动作应缓慢，仔细听准声音最强时并定下此时水面的位置，测出空气柱的长度。

　　3．为了能测出二次共鸣时空气柱的长度，最好选用长度1米的玻璃管，频率为400赫左右的音叉。如果一时找不到长玻璃管，可以选频率高的音叉，如1000赫的。

【思考题】

　　想一想，在测定声波波长时，为什么要用公式λ＝2（L₂－L₁）来计算出波长，而不用L₁＝λ/4或L_{2< /SUB>}＝3（λ/4）来计算波长？