摘  要：就聲速的測量實驗三種測量方法，通過實驗數據進行分析說明，便于提高實驗者的實驗技能。
關鍵詞：聲速；實驗；測量方法；實驗數據；技能
    聲速的測量實驗，基本有三種測量方法：駐波法(共振干涉法)；相位比較法(李薩如圖法)； 時差法。通過對三種測量方法分析，我認為三種測量方法各有優缺點。前兩種方法存在一定的視覺測量誤差，測量結果不確定性的增大，容易引起測量精確度的降低，但操作性強，便于實驗者技能的培養；后一種方法精確度大大提高，在實際工程中，時差法測量聲速得到廣泛的應用，但因為由儀器本身來計測有關數據，對實驗者的實驗技能和技巧沒有太大幫助。建議實驗者帶著比對、加深印象目的使用這三種方法進行測量聲速。建議優先用相位法、駐波法測量并分析誤差的原因，有利于理論和技能的綜合提高。如增加實驗組數，也有效增加了測量的精確度。下面就三種方法簡單介紹并實驗說明。
    實驗介紹：
    1、駐波法(共振干涉法)  由測試架上發射換能器發射出的聲波經介質傳播到接收換能器時，在接收換能器表面(是一個平面)產生反射。此時反射波與入射波在換能器表面疊加，疊加后的波形具有駐波特性。從聲波理論可知，當二個聲波幅度相同，方向相反進行傳播時，在它們的相交處進行聲波干涉現象，出現駐波。而聲強在波幅處最小，在波節處最大。所以調節接收換能器的位置，通過示波器看到的波形幅度也隨位置的變化而出現起伏，因為是靠目測幅度的變化來知道它的波長，所以難以得到很精確的結果。特別是在液體中傳播，由于聲波在液體中衰減較小，發射出的聲波在很多因素影響下產生多次反射疊加，在接收換能器表面已經是多個回波的疊加(混響)，疊加后的波形的駐波特征較為復雜，并不是根據單純的兩束波疊加來觀察它的幅度變化，來求出波長。因此用通常的兩束波疊加的公式來求速度，其精確性大為下降，導致測量結果不確定性的增大。通過在測試槽中的左、中、右三處進行測量，可以明確看出用通常的計算公式，在不同的地方計算得到的聲速是不一樣的。
    2、相位比較法(李薩如圖法)  聲速在傳播途中的各個點的相位是不同的，當發射點與接收點的距離變化，二者的相位差也變化。通過示波器用李薩如圖法進行波長的測量。與駐波法相同的是都是目測波形的變化來求它的波長，同樣測量結果存在著一定的不確定性。同樣因為聲波在液體中傳播存在著多個回波的干涉影響，從而導致測量結果的不確定性的增大。
    3、時差法  在實際工程中，時差法測量聲速得到廣泛的應用。時差法測試聲速的基本原理是基于速度 =距離S／時間T，通過在已知的距離內計測聲波傳播的時間；從而計算出聲波的傳播速度，在一定的距離之間由控制電路定時發出一個聲脈沖波，經過一段距離的傳播后到達接收換能器。接收到的信號經放大，濾波后由高精度計時電路求出聲波從發出到接收這個在介質傳播中經過的時間，從而計算出在某一介質中的傳播速度。只因為不用目測的方法，而由儀器本身來計測，所以其測量精度相對于前面兩種方法要高。同樣在液體中傳播時，由于只檢測首先到達的聲波的時間，而與其它回波無關，這樣回波的影響比較小，因此測量的結果較為準確，所以工程中往往采用時差法來測量。