瑞利盤

瑞利盤測定平面行波中的聲質點速度，建立起了聲壓的測量；隨後又發明了用光干涉法測量聲強和熱致發聲器標準聲源等。

基本介紹

• 中文名：瑞利盤
• 國家：瑞利
• 時間：1882年
• 準確度：可達 0.5dB

正文

一種測量質點速度的古老儀器，由於它的測量原理是根據瑞利於1882年發現的一種現象得到的。其測量準確度可達 0.5dB，在精確而簡便的互易校準法問世以前，一直用來作為校準標準傳聲器和標準水聽器，並以此建立聲壓基準的一種方法。
瑞利盤是一個用細絲懸掛的剛性薄圓盤，此圓盤的半徑r甚小於聲波的波長,當將它置於自由平面波聲場中且與波入射方向成α角時，受到一個由下式表示的力矩M的作用

(1)

式中ρo為媒質的密度，μ為質點速度，md為圓盤的質量，mα為圓盤的流體動質量，等於。此公式只適用於媒質為氣體的情況。
當媒質為液體時，由於液體的密度較大，可與圓盤的密度相比較，故圓盤在聲場中，在某種程度上將隨著液體質點運動，此時圓盤所受的力矩M為

(2)

式中ρG為液體的密度，mG為被圓盤取代的液體的質量，。
在自由平面波聲場中，聲壓p與質點速度μ間的關係為式中ρoс為媒質的特性聲阻抗。這樣,就能利用瑞利盤來校準標準傳聲器和標準水聽器的自由場靈敏度以建立聲壓基準。
用瑞利盤也可測量平面駐波中的質點速度，此時其測量公式為

(3)

式中k為圓波數，h為圓盤離反射平面的距離。在速度波腹處，有sinkh=1，則式(3)變成式(1)，但在駐波管中用瑞利盤校準標準傳聲器和水聽器時，所求得的是聲壓靈敏度。