光杠杆对某一物理量的测量

① 光杠杆放大倍数与哪些物理量有关

光杆放大倍数与光杆常数有关。

具体做法如下：

1、tan2a=2a=C/D,a=C/2D

2、tana=a=L/b

3、b是光杠杆后足往前足连线内的垂直距离，成容为光杠杆常数，联立1、2可以求得L=bC/2D=WC

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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。

2、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。

② 用光杠杆法测量杨氏模量的实验中哪个量的测量是影响实验结果的主要因素

我记得有实验验证过，拉伸法测金属丝杨氏模量实验中测量误差对结果影响较大的是，支架的竖直程度。也就是必须在实验开始时，调节水平仪使得底座水平。然后，必须保证支架本身制作精度较高，与地面严格垂直。

③ 光杠杆测量原理是怎样的

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。

④ 光杠杆测量金属伸长量时,改变哪些量可增加光杆的放大倍数

有两种方法：一是减小平面镜后面的支撑杆的长度；二是增加望远镜与平面镜的距离。
一般而言，采用第二种方法比较方便。

⑤ 光杠杆法怎么测量杨氏模量

如下：

如果金属丝绷紧拉直，那么拉伸实验时，金属丝的伸长量和拉力成正比。画出来的“力－伸长量”图像为斜直线，由该直线的斜率即可以求得杨氏模量。

如果金属丝是弯曲的，开始拉伸时，因为先要把金属丝由弯拉直，所以“力－伸长量”图像是一条曲线，开始只有伸长量增加，力不增加，金属丝绷紧后，图像才变为斜直线。

所以，对实验的影响：拉伸曲线开始不为斜直线，求杨氏模量时必须把前面的曲线段舍弃。

相关介绍：

杨氏模量（Young's molus）是描述固体材料抵抗形变能力的物理量，也叫拉伸模量（tensile molus）。1807年由英国物理学家托马斯·杨所提出。

当一条长度为L、截面积为S的金属丝在力F作用下伸长ΔL时，F/S叫应力，其物理意义是金属丝单位截面积所受到的力；ΔL/L叫应变，其物理意义是金属丝单位长度所对应的伸长量。应力与应变的比叫弹性模量。ΔL是微小变化量。

杨氏模量（Young's molus），又称拉伸模量（tensile molus）是弹性模量（elastic molus or molus of elasticity）中最常见的一种。杨氏模量衡量的是一个各向同性弹性体的刚度（stiffness）， 定义为在胡克定律适用的范围内，单轴应力和单轴形变之间的比。

与弹性模量是包含关系，除了杨氏模量以外，弹性模量还包括体积模量（bulk molus）和剪切模量（shear molus）等。Young's molus E, shear molus G, bulk molus K, 和 Poisson's ratio ν 之间可以进行换算，公式为：E=2G(1+v)=3K(1-2v)。

⑥ 杨氏模量光杠杆法中各长度量用不同的仪器来测量，是怎样考虑的

杨氏模量光杠杆法中各长度量用不同的仪器来测量，充分利用实验数据，避免了数据处理上引入的误差。

杨氏模量，它是沿纵向的弹性模量，也是材料力学中的名词。1807年因英国医生兼物理学家托马斯·杨所得到的结果而命名。

根据胡克定律，在物体的弹性限度内，应力与应变成正比，比值被称为材料的杨氏模量，它是表征材料性质的一个物理量，仅取决于材料本身的物理性质。杨氏模量的大小标志了材料的刚性，杨氏模量越大，越不容易发生形变。

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测试方法

杨氏模量测试方法一般有静态法和动态法。动态法有脉冲激振法、声频共振法、声速法等。

脉冲激振法：通过合适的外力给定试样脉冲激振信号，当激振信号中的某一频率与试样的固有频率相一致时，产生共振，此时振幅最大，延时最长，这个波通过测试探针或测量话筒的传递转换成电讯号送入仪器，测出试样的固有频率，由公式计算得出杨氏模量E。

特点：国际通用的一种常温测试方法；信号激发、接收结构简单，测试测试准确；准确、直观。

声频共振法：指由声频发生器发送声频电信号，由换能器转换为振动信号驱动试样，再由换能器接收并转换为电信号，分析此信号与发生器信号在示波器上形成的图形，得出试样的固有频率f，由公式E=C1·w·f得出试样的杨氏模量。

特点：声频发生器、放大器等组成激发器；换能器接收信号，示波器显示信号；李萨如图形判断试样固有频率。

⑦ 杨氏模量光杠杆垂线b如何测量

杨氏模量光盖儿它的杠杆垂线b的时候在测量的时候可以通过，先求出它的底座的长度，然后就能够取出来了。

⑧ 杨氏模量中光杠杆测金属伸长量时，改变哪些量可增加光杠杆放大倍数

光杠杆的放大倍数β=2d₁／d₂，其中、d₁为镜面到标尺间距离、d₂为反射镜后支脚到两前支脚连线的垂直距离，增大d₁或减小d₂均可。

当一条长度为L、截面积为S的金属丝在力F作用下伸长ΔL时，F/S叫应力，其物理意义是金属丝单位截面积所受到的力；ΔL/L叫应变，其物理意义是金属丝单位长度所对应的伸长量。

根据胡克定律，在物体的弹性限度内，应力与应变成正比，比值被称为材料的杨氏模量，它是表征材料性质的一个物理量，仅取决于材料本身的物理性质。

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拉伸试验中得到的屈服极限бS和强度极限бb，反映了材料对力的作用的承受能力，而延伸率δ或截面收缩率ψ，反映了材料塑型变形的能力，为了表示材料在弹性范围内抵抗变形的难易程度。

在实际工程结构中，材料弹性模量E的意义通常是以零件的刚度体现出来的，这是因为一旦零件按应力设计定型，在弹性变形范围内的服役过程中，是以其所受负荷而产生的变形量来判断其刚度的。

杨氏弹性模量是材料的属性，与外力及物体的形状无关，取决于材料的组成。举例来说，大部分金属在合金成分不同、热处理在加工过程中的应用，其杨氏模量值会有5%或者更大的波动。

⑨ 光杠杆有什么优点怎样提高光杠杆测量微小长度变化的灵敏度

光杠杆的优点是可以测量微小长度变化量，提高放大倍数。

提高光杠杆测量微小长度变化的灵敏度的方法：增大反射镜与仪器的距离，缩短光杠杆脚的距离。

如果D和d是图5/3所示的距离，则当R发生位移时，标尺上读数位移为R位移的2D/d倍。例如，设D为1m，用一个d值约为30mm的光杠杆能得到约70倍的放大。用这个装置去测量1m长的黄铜棒的线膨胀系数时，设温度从10℃上升到100℃，则望远镜中标尺上读数的位移将超过100mm。

⑩ 用光杠杆把测△l变成测l等量，若把β=l/△l称为光杠杆的放大率，由β=2d/b，能不能增

可以增加放大倍数，减小误差。

有限度的，因为仪器要求D远大于R，所以不能无限度增加。

光杠杆的放大倍数β=2d₁／d₂，其中、d₁为镜面到标尺间距离、d₂为反射镜后支脚到两前支脚连线的垂直距离，增大d₁或减小d₂均可。

当一条长度为L、截面积为S的金属丝在力F作用下伸长ΔL时，F/S叫应力，其物理意义是金属丝单位截面积所受到的力；ΔL/L叫应变，其物理意义是金属丝单位长度所对应的伸长量。

根据胡克定律，在物体的弹性限度内，应力与应变成正比，比值被称为材料的杨氏模量，它是表征材料性质的一个物理量，仅取决于材料本身的物理性质。

(10)光杠杆对某一物理量的测量扩展阅读：

在长度或位置差别甚小的测量中，这是一个简单有效的方法。它是一块安装在三个支点上的平面镜，F1和F2为前面的支点，R是后面的支点。镜的偏转面所在的平面平行于F1、F2的连线，R安装在待测量的位置变化的物体上，F1和F2固定于基座，使平面镜能绕F1F2轴转动，L是望远镜，S是标尺（它上面的字是反的），当光线经M反射后，标尺S上的刻度可通过望远镜观测。

如果D和d是图5/3所示的距离，则当R发生位移时，标尺上读数位移为R位移的2D/d倍。例如，设D为1m，用一个d值约为30mm的光杠杆能得到约70倍的放大。用这个装置去测量1m长的黄铜棒的线膨胀系数时，设温度从10℃上升到100℃，则望远镜中标尺上读数的位移将超过100mm。