Подготовка осциллографа к работе.

Установите рукоятки осциллографа "ослабление" в положение 1:10, а "диапазон частот" в положение 2 или 7. Включив осциллограф в сеть вращением рукоятки "усиление Х" (рукоятка "усиление У" - на 0) получите на экране прямую, начало и конец которой занимают почти весь экран. Подайте сигнал от звукового генератора на "вход У" осциллографа. Обратите внимание на то, что клемма ЗГ «земля» соединяется клеммой «земля» осциллографа. Проследите за изменением картины при изменении положения рукояток "усиление" и "частота" звукового генератора.

Перед началом работы необходимо точно знать (см. работу "Определение частоты звука") как экспериментально определяется частота биений, которая, в данном случае, будет равна доплеровскому сдвигу частот.

Задание 1: Исследование зависимости доплеровского сдвига частот от частоты источника звука.

Соберите электрическую схему, соответствующую рисунку 2. Излучатель подсоедините к выходным клеммам звукового генератора (частота от 8-16кГц - по заданию преподавателя).

На микрофон подайте напряжение 12В от источника постоянного тока и подсоедините микрофон к "вход у" осциллографа (обмотка провода к клемме "земля"). От регулятора напряжения РНШ - подайте напряжение (30-60В) на двигатель с платформой и отражательными пластинами. Установите на выходе звукового генератора Г3-44 максимально возможное напряжение. Проследите, чтобы излучатель, микрофон и отражательные пластинки находились на одной высоте, и сигнал от излучателя попадал на пластинки, а отраженный - на микрофон.

Меняя положение рукояток "диапазон частот" (2,7,30) и "усиление У", "частота плавн" осциллографа, получите на экране периодически устойчивую картину биений. Желательно, чтобы на экране осциллографа наблюдалось 1-4 биения. С помощью секундомера определите время 25-30 оборотов пластины и подсчитайте частоту вращения платформы. Запишите.

Не меняя положение рукояток управления на осциллографе, с помощью генератора сигналов Г3-44 - калиброванного по частоте определите частоту биений. Для чего подайте напряжение от 3Г на "вход у" осциллографа и уменьшайте частоту сигнала 3Г до тех пор, пока число периодов колебаний на экране осциллографа не совпадет с числом биений. Частота звука на генераторе определяет частоту биений - (эксп). Результаты эксперимента занесите в таблицу 1.

Таблица 1

№ n/n		nпл (об)	tпл (с)	R (м)	(м/с)	U (в)	эксп (Гц)	теор (Гц)
1
2
3

Рассчитайте доплеровский сдвиг частоты по формуле

(6)

Аналогичные измерения проделайте для двух других частот генератора, не меняя скорости движения отражающих пластин. Постройте графики зависимости доплеровского сдвига частот от частоты подаваемого сигнала:

и

Задание 2: Исследование зависимости доплеровского сдвига частот от скорости движения отражающей пластины.

Установите частоту (по заданию преподавателя 9-16 кГц). Проделайте указанные в задании 1 измерения при трех различных скоростях вращения пластин, изменяя напряжение питающее электродвигатель (но не более 60В!).

Заполните таблицу 2 - аналогичную таблице 1.

Сравните частоты доплеровского сдвига экспериментальные и полученные по формуле (6).

Постройте графики зависимости доплеровского сдвига частот от скорости движения отражающего объекта:и.