Ⅰ 楊氏模量的光鋼桿法測量楊氏模量的實驗
基本公式:,式中L為金屬絲原長
光杠桿放大原理
光杠桿兩個前足尖放在彈性模量測定儀的固定平台上,而後足尖放在待測金屬絲的測量端面上。金屬絲受力產生微小伸長時,光杠桿繞前足尖轉動一個微小角度,從而帶動光杠桿反射鏡轉動相應的微小角度,這樣標尺的像在光杠桿反射鏡和調節反射鏡之間反射,便把這一微小角位移放大成較大的線位移。
如右圖所示,當鋼絲的長度發生變化時,光杠桿鏡面的豎直度必然要發生改變。那麼改變後的鏡面和改變前的鏡面必然有一個角度差,用θ來表示這個角度差。從下圖我們可以看出:
△L=b·tanθ=bθ,式中b為光杠桿前後足距離,稱為光杠桿常數。
設放大後的鋼絲伸長量為C,由圖中幾何關系有:
θ=C/4H
故:△L=bC/4H
代入計算式,即可得下式:
式中D為鋼絲直徑,變數D(使用螺旋測微器測量)、F(通過所加砝碼質量計算)、H、C(直接讀數)、b(使用游標卡尺測量)、L就是所要測量的目標物理量。根據該公式便可計算楊氏模量。
Ⅱ 鋼絲楊氏模量的測定
鋼絲楊氏模量的測定的實驗如下:
一、實驗目的 1、學慣用拉伸法測量鋼絲的楊氏彈性模量。 2、學慣用逐差法處理數據。 3、掌握光杠桿法測量微小變數的原理。
二、實驗儀器 光杠桿 (包括支架、金屬鋼絲、平面鏡)、望遠鏡鏡尺組、砝碼、米尺、螺旋測微計
6、記錄望遠鏡中標尺的讀數r0作為鋼絲的起始長度。在砝碼托上逐次加500g砝碼(可加到3500g),觀察每增加500g時望遠鏡中標尺上的讀數ri,然後再將砝碼逐次減去,記下對應的讀數ri',取兩組對應數據的平均值。
7、用米尺測量金屬絲的長度L和平面鏡與直尺之間的距離D,以及光杠桿的臂長 l,用千分尺測金屬絲直徑d,上、中、下各測2次,共6次。
8、記錄並處理數據。
Ⅲ 光杠桿原理是什麼 - 百度知道
光杠桿測量原理即光杠桿鏡尺法測量微小伸長量原理.
1.拉伸法測量楊氏模量 ◆原理:本實驗採用光杠桿放大法進行測量。彈性楊氏模量是反映材料形變與內應力關系的物理量,實驗表明,在彈性范圍內,正應力(單位橫截面積上垂直作用力與橫截面積之比,)與線應變(物體的相對伸長)成正比,這個規律稱為虎克定律。
2.測量圓環的轉動慣量 ◆結構:三線擺是上、下兩個勻質圓盤,通過三條等長的擺線(擺線為不易拉伸的細線)連接而成。 ◆原理:三線擺的擺動周期與擺盤的轉動慣量有一定關系,所以把待測樣品放在擺盤上後,三線擺系統的擺動周期就要相應地隨之改變。這樣,根據擺動周期、擺盤質量以及有關的參量,就能求出擺動系統的轉動慣量。
Ⅳ 簡述光杠桿的放大原理,放大倍數是否
這個是大學物理實驗 用拉伸法測鋼絲楊氏模量裡面的吧?其放大原理就是在小的位移發生時 利用光的反射 把小位移引起的光路角度變化放大 並顯示在投影上 由於投影一樣滿足幾何關系 所以也可以定標來定量讀數
假設鋼絲伸長量為L,平面鏡轉過的角度為a,在固定不動的望遠鏡中會看到水平叉絲移動的距離C,假設開始對光杠桿的入射和反射光重合,當平面鏡轉過a角度,則入射到光杠桿鏡面的光線會偏轉2a,並且a很小,可以認為,平面鏡到標尺的距離D為望遠鏡到偏轉後光杠桿平面鏡中心的距離,並且有tan2a=2a=C/D,a=C/2D ------(1),而又因為tana=a=L/b-------------------------(2),b為光杠桿後足到前足連線的垂直距離,成為光杠桿常數。聯立1、2可以求得L=bC/2D=WC 注(W=b/2D)
所以1/W=2D/b 即為光杠桿放大倍數
從這就可以看出放大倍數與什麼有關了既 b C 和D 有關
Ⅳ 楊氏彈性模量實驗中,為什麼光杠桿系統可以測量出長度的微小變化其放大倍數與哪些量有關
光杠桿法是利用當鋼絲伸長微小的距離,反射鏡會偏轉一個微小的角度,使得鏡子里標尺的刻度像會變化一定刻度,通過刻度變化可以計算出鋼絲長度變化。放大倍數與鏡面到尺面距離,鏡子支架長度有關。
光杠桿放大法是一種利用光學放大方法測量微小位移的裝置。由於在拉伸法測量楊氏模量的實驗中,金屬絲的伸長量很難測量,所以必須使用光杠桿放大後,才能夠測量出來。
(5)楊氏模量光杠桿法原理擴展閱讀:
注意事項:
在外力的F的拉伸下,鋼絲的伸長量DL是很小的量。用一般的長度測量儀器無法測量。在本實驗中採用光杠桿鏡尺法。
初始時,平面鏡處於垂直狀態。標尺通過平面鏡反射後,在望遠鏡中成像。則望遠鏡可以通過平面鏡觀察到標尺的像。望遠鏡中十字線處在標尺上刻度為 。當鋼絲下降DL時,平面鏡將轉動q角。則望遠鏡中標尺的像也發生移動,十字線降落在標尺的刻度為處。
Ⅵ 光杠桿的原理是什麼,調節時滿足什麼條件
光杠桿測量原理即光杠桿鏡尺測量微伸量原理.
1.拉伸測量楊氏模量
◆原理:本實驗採用光杠桿放進行測量彈性楊氏模量反映材料形變與內應力關系物理量實驗表明彈性范圍內應力(單位橫截面積垂直作用力與橫截面積比)與線應變(物體相伸)比規律稱虎克定律
2.測量圓環轉慣量
◆結構:三線擺、兩勻質圓盤通三條等擺線(擺線易拉伸細線)連接
◆原理:三線擺擺周期與擺盤轉慣量定關系所待測品放擺盤三線擺系統擺周期要相應隨改變根據擺周期、擺盤質量及關參量能求擺系統轉慣量
建議查下資料.感覺這樣的提問沒有意義