[01256133]声控发光驻波法气体声速研究软件V1.0

① 课题来源于背景声速是介质中微弱压强扰动的传播速度，其大小因媒质的性质和状态而异。

声速的测量方法很多，本实验通过声控发光驻波实验仪来研究声音在不同温度、压强，以及不同气体中的传播速度。

仪器主要有两端封闭的圆管构成，圆管一端内置有平面波扬声器，另一端为硬质端盖。

圆管为双层透明结构，夹层中充有用于控温的可循环透明液体。

在圆管内层管壁上延圆管长度方向均匀分布有声控发光单元阵列。

声控发光单元阵列中的每个单元都可以独立采集所在位置声压，并通过双色LED灯珠的颜色和亮度反应气体振动所处的状态。

灯珠显示红色代表气体处于压缩状态，显示绿色代表气体处于舒张状态。

灯珠的亮度反应气体振动的强度。

利用声控发光驻波实验仪，可很好的观察不同条件下管内气体的驻波状态，且十分方便的测量不同条件声音在气体中传播速度。

用信号源驱动扬声器发声，在管内扬声器发声产生入射波，在管端反射又形成反射波。

当满足一定的条件时两个波叠加形成如图所示的驻波。

此时两端为波腹，管内内置的麦克风采集声音信号经放大驱动对应的发光二极管发光，从而显示管内驻波的分布。

暗处为波节亮处为波腹，记下波节个数N，即为半波长的个数。

已知管长L，根据波长 ，结合信号频率f，用公式 算出声速。

技术原理及性能指标主要功能：将理论教学和实验教学相结合，构建虚拟实验环境，用户可在虚拟场景中模拟真实操作，掌握相关仪器的使用流程及数据分析方法并准确完成相关实验内容。

技术的创造性与先进性技术特点：应用组件技术构建虚拟实训场景，实现全新真实的操作体验。软件设计上充分体现教学思想的指导，学生可在虚拟教师指导下完成实验、深入掌握实验的各个环节。可以进行虚实结合教学，进行极端条件（高温高压）下物理参数的测量。

技术的成熟程度，适用范围和安全性本项目的一种声控发光驻波法气体声速研究软件已经在皖西学院教学使用，面向全校18级理工科学生2156人使用。依托该软件，设计的声控发光驻波法气体声速研究仿真实验已申报国家级虚拟仿真实验教学项目。一种声控发光驻波法气体声速研究软件，可用于教学仪器，科学研究，使用范围广、安全性高。

应用情况及存在的问题本项目的技术已在实验室测试，暂无问题。

历年获奖情况本项目已经获的软件著作权登记证书。