用孔脱管测定空气中的声速

　　仪器

　　装置如图25／3所示，其中一根长度不小于1m的玻璃管，它的一端用塞子CB塞住，另一端用圆盘D塞住，把D附装在发声棒A上，棒由黄铜、木头或玻璃制成。因为棒的长度为波长的一半，并且它以相应的频率振动，所以必须把这根棒牢固地夹在一对几乎呈刀口状的爪子中间。用涂了松香的布，最好用涂了松香的皮手套摩擦棒使它发声。另外，在玻璃管中装有干燥的软木粉末。

　　原理

　　由于粉末很轻，当棒A发声时，粉末受到管内空气振动的扰动，如果C和D之间的距离是声波波长的整数倍，在管内会形成驻波，粉末将聚集在波节，因为那里没有空气的扰动。在别处空气会剧烈地扰动。因为在驻波中波节之间的距离为波长的一半，由粉末堆之间的距离可以直接测量到空气中声音的波长。

　　实验步骤

　　实验之前要特别注意，本实验要求玻璃管和粉末十分干燥。为了干燥粉末，可把它们撒在纸上后慢慢焙干，这样加热约需一小时，要注意不要将粉末烧着。经干燥处理后的粉末要贮存在干燥器里。

　　照图25／3安装实验装置，从左向右拉拭摩擦棒A使之发声，调整C的位置，直到玻璃管中的空气对由A发出的声音共鸣为止，继续缓慢地拉拭摩擦棒A，并对C的位置作细微的调整，使管内的粉末聚集成堆。测量CD，拿开管子后把它竖起来倒出管中几乎所有的粉末。然后，往管中放入一纸板，重新安装管子做实验，使CD与以前的长度相同，并重新进行精细的调整，这时的调整更是关键。当CD是波长的整数倍时，管中残存的粉末将沉积在波节处纸板上相当细的直线上，测量第一和最后一条粉末细线相 隔的距离。数出半波长的数目，此时这些距离应当相等。

　　测定棒A发出的声音的频率。

　　数据记录与处理

　　记录所有的观测数据，计算该声音的频率和波长λ，将λ代到式

V＝fλ

中，可以得到室温下空气中的声速。