Ⅰ 杨氏模量的光钢杆法测量杨氏模量的实验
基本公式:,式中L为金属丝原长
光杠杆放大原理
光杠杆两个前足尖放在弹性模量测定仪的固定平台上,而后足尖放在待测金属丝的测量端面上。金属丝受力产生微小伸长时,光杠杆绕前足尖转动一个微小角度,从而带动光杠杆反射镜转动相应的微小角度,这样标尺的像在光杠杆反射镜和调节反射镜之间反射,便把这一微小角位移放大成较大的线位移。
如右图所示,当钢丝的长度发生变化时,光杠杆镜面的竖直度必然要发生改变。那么改变后的镜面和改变前的镜面必然有一个角度差,用θ来表示这个角度差。从下图我们可以看出:
△L=b·tanθ=bθ,式中b为光杠杆前后足距离,称为光杠杆常数。
设放大后的钢丝伸长量为C,由图中几何关系有:
θ=C/4H
故:△L=bC/4H
代入计算式,即可得下式:
式中D为钢丝直径,变量D(使用螺旋测微器测量)、F(通过所加砝码质量计算)、H、C(直接读数)、b(使用游标卡尺测量)、L就是所要测量的目标物理量。根据该公式便可计算杨氏模量。
Ⅱ 钢丝杨氏模量的测定
钢丝杨氏模量的测定的实验如下:
一、实验目的 1、学习用拉伸法测量钢丝的杨氏弹性模量。 2、学习用逐差法处理数据。 3、掌握光杠杆法测量微小变量的原理。
二、实验仪器 光杠杆 (包括支架、金属钢丝、平面镜)、望远镜镜尺组、砝码、米尺、螺旋测微计
6、记录望远镜中标尺的读数r0作为钢丝的起始长度。在砝码托上逐次加500g砝码(可加到3500g),观察每增加500g时望远镜中标尺上的读数ri,然后再将砝码逐次减去,记下对应的读数ri',取两组对应数据的平均值。
7、用米尺测量金属丝的长度L和平面镜与直尺之间的距离D,以及光杠杆的臂长 l,用千分尺测金属丝直径d,上、中、下各测2次,共6次。
8、记录并处理数据。
Ⅲ 光杠杆原理是什么 - 百度知道
光杠杆测量原理即光杠杆镜尺法测量微小伸长量原理.
1.拉伸法测量杨氏模量 ◆原理:本实验采用光杠杆放大法进行测量。弹性杨氏模量是反映材料形变与内应力关系的物理量,实验表明,在弹性范围内,正应力(单位横截面积上垂直作用力与横截面积之比,)与线应变(物体的相对伸长)成正比,这个规律称为虎克定律。
2.测量圆环的转动惯量 ◆结构:三线摆是上、下两个匀质圆盘,通过三条等长的摆线(摆线为不易拉伸的细线)连接而成。 ◆原理:三线摆的摆动周期与摆盘的转动惯量有一定关系,所以把待测样品放在摆盘上后,三线摆系统的摆动周期就要相应地随之改变。这样,根据摆动周期、摆盘质量以及有关的参量,就能求出摆动系统的转动惯量。
Ⅳ 简述光杠杆的放大原理,放大倍数是否
这个是大学物理实验 用拉伸法测钢丝杨氏模量里面的吧?其放大原理就是在小的位移发生时 利用光的反射 把小位移引起的光路角度变化放大 并显示在投影上 由于投影一样满足几何关系 所以也可以定标来定量读数
假设钢丝伸长量为L,平面镜转过的角度为a,在固定不动的望远镜中会看到水平叉丝移动的距离C,假设开始对光杠杆的入射和反射光重合,当平面镜转过a角度,则入射到光杠杆镜面的光线会偏转2a,并且a很小,可以认为,平面镜到标尺的距离D为望远镜到偏转后光杠杆平面镜中心的距离,并且有tan2a=2a=C/D,a=C/2D ------(1),而又因为tana=a=L/b-------------------------(2),b为光杠杆后足到前足连线的垂直距离,成为光杠杆常数。联立1、2可以求得L=bC/2D=WC 注(W=b/2D)
所以1/W=2D/b 即为光杠杆放大倍数
从这就可以看出放大倍数与什么有关了既 b C 和D 有关
Ⅳ 杨氏弹性模量实验中,为什么光杠杆系统可以测量出长度的微小变化其放大倍数与哪些量有关
光杠杆法是利用当钢丝伸长微小的距离,反射镜会偏转一个微小的角度,使得镜子里标尺的刻度像会变化一定刻度,通过刻度变化可以计算出钢丝长度变化。放大倍数与镜面到尺面距离,镜子支架长度有关。
光杠杆放大法是一种利用光学放大方法测量微小位移的装置。由于在拉伸法测量杨氏模量的实验中,金属丝的伸长量很难测量,所以必须使用光杠杆放大后,才能够测量出来。
(5)杨氏模量光杠杆法原理扩展阅读:
注意事项:
在外力的F的拉伸下,钢丝的伸长量DL是很小的量。用一般的长度测量仪器无法测量。在本实验中采用光杠杆镜尺法。
初始时,平面镜处于垂直状态。标尺通过平面镜反射后,在望远镜中成像。则望远镜可以通过平面镜观察到标尺的像。望远镜中十字线处在标尺上刻度为 。当钢丝下降DL时,平面镜将转动q角。则望远镜中标尺的像也发生移动,十字线降落在标尺的刻度为处。
Ⅵ 光杠杆的原理是什么,调节时满足什么条件
光杠杆测量原理即光杠杆镜尺测量微伸量原理.
1.拉伸测量杨氏模量
◆原理:本实验采用光杠杆放进行测量弹性杨氏模量反映材料形变与内应力关系物理量实验表明弹性范围内应力(单位横截面积垂直作用力与横截面积比)与线应变(物体相伸)比规律称虎克定律
2.测量圆环转惯量
◆结构:三线摆、两匀质圆盘通三条等摆线(摆线易拉伸细线)连接
◆原理:三线摆摆周期与摆盘转惯量定关系所待测品放摆盘三线摆系统摆周期要相应随改变根据摆周期、摆盘质量及关参量能求摆系统转惯量
建议查下资料.感觉这样的提问没有意义