在超聲波段進行聲速測量時，由于超聲波波長短，易于定向發射和被反射，使得在短距離內能夠較為精確地測量聲速。超聲波的發射與接收通常通過電磁振動與機械振動的轉換來實現，最常用的實現方式是利用壓電效應和磁致伸縮效應。本實驗使用的是由壓電陶瓷制成的換能器（探頭），這種材料可以在機械振動與交流電壓之間雙向轉換。聲波的傳播速度與頻率和波長的關系為：聲速可通過測量聲波的頻率和波長來確定。同樣，若測得聲波傳播的距離L和傳播時間t，亦可計算出聲速。本實驗采用的聲速測定方法包括共振干涉法、相位比較法、時差法和逐差法。共振干涉法的實驗裝置如圖1所示，圖中和分別為壓電晶體換能器，作為聲波源，它們被低頻信號發生器輸出的交流電信號激勵，發生受迫振動并向空氣中發出近似平面聲波；為超聲波接收器，當和的表面近似平行時，聲波在兩個平面間來回反射，當兩平面間距L為半波長的整數倍時，聲波與反射聲波在處相位差為(n=1,2……)，從而形成共振。接收器的輸出在共振時會出現明顯增大，從示波器上觀察到的電信號幅值也是極大值。相位比較法則基于波沿傳播方向的任何兩點同相位時，兩點間距離為波長整數倍的原理。實驗裝置同樣如圖1所示，移動接收器直至接收到的信號再次與發射器位相相同時，一國的距離等于與聲波的波長。利用李薩如圖形也可以判斷位相差，當兩信號的位相差為0或時，李薩如圖會變成傾斜的直線。時差法則是通過測量聲波在特定距離L上的傳播時間t來計算聲速。實驗裝置與上述方法相同，由信號源提供的脈沖信號經發出一個脈沖波，該脈沖信號經過一段距離后被接收，并返回信號源。信號源內部線路分析比較處理后輸出脈沖信號在、之間的傳播時間t，傳播距離L可通過游標卡尺讀出，聲速可由公式(2)計算得出。數據處理方面，本實驗采用逐差法。若用游標卡尺測出個極大值的位置，依次算出每經過個的距離為，即可計算出聲速。若測不到20個極大值，則可少測幾個（一定是偶數），用類似方法計算即可。