Question

如何测量水中的声速（大学物理实验）？

要求：测量超声波在水中波速；使用常用仪器，如超声信号发生器、示波器等，在实验室中可行；可以利用测量空气声速的仪器，但不能将仪器浸入水中；不能使用超声光栅。不推荐使用李萨如图形观察，在两相（固气、液气等）的界面能量损失会很大，造成接收端信噪比很低。
开放性实验的课题，想了几个方案最后都失败了。但老师已经实现这个实验了，不知道大家有什么办法，实验方案是网上搜索不到的，希望能跳出常规思维，有所创新。
其中一个失败的方案:
将信号发生端和接收端竖放，各连一根导线接到示波器上（振动已转化为电信号），中间架一个烧杯，里面装有水。通过改变液面高度，观察李萨如图形的周期性变化。再结合声波在空气中的传播速度，可以求得声波在水中的传播速度。
失败原因：两相界面太多，接收端不能接收到信号。

回答不用很具体，给出一些关键的点就行，具体步骤我会自己思考的。只要能给我启发，保证采纳。

Answer 1

有个想法，不知道可不可行，呵呵，你就随便看看吧
根据 速度=路程/时间
准备一根100m长的水管，里面可以流水的，一个发声器（最好能定时发声），一个声音接收器，一个计时器（秒表、手机什么的基本就可以了）
发声器在水管的一面发声，接收器在另一面接收，如果接收不到，将水管改短的也行
发声规律，没隔1s发一次（为了排除干扰，可将时间间隔适当延长），大概发声30次，
因为收到的声音应该是由空气，水管，水中，三种介质中传播过来的，而速度应该是空气>水管>水，所有前两个声音不要，从第三个声音开始计时，到最后一个声音计时结束，这时声音通过的全路程应该是100m X 30次=3000m，时间应该为 记录的时间-30次中间的间隔时间，根据声速在海水中的传播数度大概为每秒1500m左右，所有得到的时间大概应该大于2s左右吧，如果能得到这样的一个时间，我想你的实验应该基本上算是成功了，如果得到的时间和这个时间偏差太大，那这个实验就失败了。呵呵
祝你好运！

追问

难得你打这么多字，在此先谢了。你的想法没错，但成本有点高啊，而且没有充分利用实验室中的设备。另外纠正一点，声音在介质中的传播速度应该是水管》水》空气。

追答

呵呵，成本高，这只是个想法，没有水管，你可以改成盛水容器，尽量大就可以了，5m的盛水容器总该有吧，发声次数增加到60次，OK吧，发声器，小喇叭总该有吧，至于声音接收器，我想总该有那么一个吧，实在不行把耳朵贴在盛水容器上听也没有问题，这些就足够了

补充一点，计时，从你听到的第一声音开始 到最后一个声音结束就可以了，其它的因为时间误差会非常小，可以不必考虑

追问

唉，结合实验室的具体情况，有50cm的盛水仪器就很难得了。根据我对实验室老师的了解，他应该是不会做这么粗犷的实验的。
有一个地方我不太了解，既然是间隔发声，100m X 30次=3000m表示什么意思，每次声音的传播不都是独立的吗？

追答

我现在工作呢，qq81109412
晚上给你详细解答

追问

我有QQ号，1265215503，但没用过qq客户端，发电子邮件交流吧，加上@qq.com就行。

Answer 2

电子计时器、水下喇叭、水下麦克、音频发生器等。喇叭发声，计时器启动，麦克接收到声音，停止电子表。喇叭和麦克分别安装在50米游泳池两端。搞一个总控开关（或按键），设备都加好电，一开开关，喇叭发声、表启动计时，声波到达麦克，停止计时。声音在50米空气的传播时间约0.147秒，水中会更快一些。

追问

你的想法比较直接，确实可以作为一种方法，但要在实验室中可行啊，要是这样的方案，一定会被老师说太天真了。不管怎样，还是谢谢你了。