[发明专利]纵波的驻波生成及演示装置

权利要求书

1.一种纵波的驻波生成及演示装置，其特征在于该装置包括主控制器、放大电路、扬声器、玻璃管、以及多个压力传感器；其中：

主控制器、放大电路、扬声器、玻璃管依次相连接；多个压力传感器位于玻璃管上部的不同位置，并且所述多个压力传感器与主控制器相连接；

主控制器，用于控制放大电路产生声波；主控制器，还用于从所述多个压力传感器获取多个压力值，由此得到玻璃管中不同位置的气体压力数值；

放大电路，用于产生声波，并输入到扬声器中；

扬声器，用于将声波输入到玻璃管中；

玻璃管中具有液体；当声波在玻璃管中传播时，会在玻璃管的另一端反射回来，与发出的声波相互叠加形成驻波；此时，不同位置的气体压强不一样，其中，波腹点处气体的压强最小，液体被吸起，而波节点处的液体则保持静止。

2.根据权利要求1所述的纵波的驻波生成及演示装置，其中：

在玻璃管上还安装有压力控制器，所述压力控制器与主控制器相连接；

所述主控制器，还用于控制压力控制器和压力传感器来调节玻璃管中气体的密度。

3.根据权利要求2所述的纵波的驻波生成及演示装置，其中：

在玻璃管上还安装有温度传感器和温度控制器，所述温度传感器和温度控制器分别与主控制器相连接；

所述主控制器，还用于控制温度传感器和温度控制器来调节玻璃管中气体的温度。

4.根据权利要求1-3任一项所述的纵波的驻波生成及演示装置，其中：

在玻璃管上还安装有湿度传感器和湿度控制器，所述湿度传感器和湿度控制器分别与主控制器相连接；

所述主控制器，还用于控制湿度传感器和湿度控制器来调节玻璃管中气体的湿度。

5.根据权利要求4所述的纵波的驻波生成及演示装置，其中所述装置还包括显示器，所述显示器与主控制器相连接；并且

主控制器，还用于根据声波的波长λ以及频率ν计算出声音在当前气体中的传播速度u＝λν，并且将气体的湿度、温度、密度、以及计算出的声速通过显示器显示出来。

6.根据权利要求5所述的纵波的驻波生成及演示装置，其中：

主控制器，还用于按比例在显示器中显示出玻璃管中模拟的气体压强图。

7.根据权利要求1-3和5-6任一项所述的纵波的驻波生成及演示装置，其中所述气体为空气。

8.根据权利要求1-3和5-6任一项所述的纵波的驻波生成及演示装置，其中所述液体为煤油。

9.根据权利要求1-3和5-6任一项所述的纵波的驻波生成及演示装置，其中：

所述放大电路为可调放大电路；

所述主控制器，还用于控制可调放大电路产生的声波的频率。

10.根据权利要求1-3和5-6任一项所述的纵波的驻波生成及演示装置，其中所述装置还包括支架，并且所述玻璃管放置于支架上。