超声波测量空气中的声速实验报告

超声波测量空气中声速实验通过发射器和接收器完成。发射器产生40kHz超声波信号，接收器记录信号传播时间。测量距离2米，时间差约5.8毫秒。声速计算公式为距离除以时间，得出结果344.8米/秒。实验温度25℃，湿度60%，气压101.3千帕。多次测量取平均值减少误差，结果与理论值343米/秒接近。实验误差主要来自计时精度和测量距离准确性。

实验验证了声速与介质状态的关系。温度每升高1℃，声速增加约0.6米/秒。干燥空气中声速高于潮湿空气，因为水蒸气分子量小于氮气和氧气。高频超声波在空气中衰减较小，适合远距离测量。实验设备简单，成本低，适合教学演示。实际应用中，超声波测距仪、医疗超声设备都基于此原理工作。