Демонстрация №1 Фигуры лиссажу

Цель:

Оборудование: осциллограф, звуковой генератор, источник тока ВС-24.

Исследуемые колебания с частотой f_y, источником которых служит звуковой генератор, подают на вертикально отклоняющие пластины (пл. Y) осциллографа. На горизонтально отклоняющие пластины (пл. X) поступают колебания известной частоты _x от блока питания ВС-24, который подключен к сети переменного тока. При сложении этих колебаний луч на экране трубки опишет одну из фигур Лиссажу. Принципиальная схема соединения источников напряжения и осциллографа изображена на рис. 14. При неизменной частоте f_x изменяют частоту генератора f_y и добиваются появления на экране устойчивых кривых Лиссажу, соответствующих отношению f_x:f_y = 1:1; 2:3; 1:2; 1:3; 1:4. Для каждой фигуры считают число касаний n_х и n_у. Рассчитывают частоту исследуемого напряжения f_y по формуле

f_y=(n_x/n_y)*f_y

Сравнивают получаемое значение f_y с соответствующей частотой генератора.

Рис. 14

Порядок выполнения работы

1. В соответствии со схемой (рис. 14) подключают генератор Г с помощью кабеля к клеммам, обозначенным «пл. Y» (пластины X и Y осциллографа выведены непосредственно на панели стенда).

2. Соединяют клеммы с обозначениями «ВС-24» с клеммами «пл. X».

3. Переключатель «множитель частоты» генератора устанавливают в положение «1».

4. Включают осциллограф тумблером «сеть» и источник колебаний известной частоты тумблером «ВС-24».

5. Медленно вращая рукоятку «частота» генератора, добиваются появления на экране устойчивой кривой Лиссажу. Наблюдаемую фигуру зарисовывают на миллиметровую бумагу и указывают номер фигуры.

6. Размеры изображения регулируют с помощью ручки «рег. выхода» генератора и ручкой на панели ВС-24.

7. Записывают частоту звукового генератора для данной фигуры.

8. Считают число касаний n_х и n_y.

9. Изменяя частоту генератора, получают еще несколько различных фигур Лиссажу. Для каждой из них повторяют измерения пп. 7, 8.

Обработка результатов измерений

Данные установки: f_x = 50 Гц.

Таблица

fзвук.ген., Гц
nх : ny
fy, Гц
№ фигуры

1. Значение f_y определяют из соотношения (3).

2. Сравнивают f_y со значениями  генератора для данной фигуры.

3. Дополнительное задание: с помощью фигур Лиссажу определите чувствительность S_x и S_y.

Демонстрация №2. Анализ звуковых колебаний.

Опыт №1.Тембр звука

Цель:

Оборудование: Осциллограф, динамик громкоговорителя, камертон с резонаторным ящиком, резиновый молоточек, провода , звуковой генератор.

Подключить осциллограф к низкоомному входу звукового генератора. К низкоомному входу подключить и динамик, что позволит не только видеть звуковые колебания но и слышать их. Получить на экране осциллограмму. Выяснить какова амплитуда звукового колебания, частота. Выяснить, отчего зависит тембр звука, и его громкость.

Вывод.