光杠杆及尺读望远镜的调节技巧

在“杨氏模量”和“金属线胀系数”两实验中 ,都要对微小长度的变化进行测量 .目前实验中常用的方法是使用光杠杆和尺读望远镜进行测量 ,在测量中学生最难以掌握的就是光学系统的调节 .有些学生对调节过程感到无从着手 ,不知道每一步具体如何调整 ,怎样判断 .不少同学往往一开始就在望远镜中寻找标尺的像 ,在把望远镜的调焦手轮从头转到尾也看不到标尺的像时 ,仍继续旋转调焦手轮 ,以致把调焦手轮的固定螺丝顶出 ,调焦失灵 ,徒劳无益 .另外 ,即使能调出标尺的像 ,但标尺的刻度不够清晰 ,给实验带来误差 .本文针对上述情况 ,给出了光杠杆及尺…     

杨氏模量测定的尺镜组装置研究与设计

为了提高杨氏模量测定精确度,从试验误差角度分析,得出因尺镜组调节不当引起误差,从而降低了杨氏模量测量的准确度;从测量不确定度和有效数字处理角度分析,得出杨氏模量的测量精度被尺镜组所制约.因此,对测量方法和尺镜组装置进行了改进,将标尺设计为最小分度值为0.02 mm移动铅直标尺,望远镜设计为准直望远镜,光杠杆镜面到标尺距离为1.236 2 m以上.通过试验,得出测量结果总不确定度由0.07×1011 N*m-2下降为0.025×1011 N*m-2,使测量结果的有效位数增加一位,减小了人为调偏标尺和望远镜的误差.     

光杠杆与望远镜直尺的调整

在大学普通物理实验中，有一个“用伸长法测杨氏模量”的实验，该实验的难点在于光杠杆与望远镜直尺的调整。多年的教学经验表明，学生在调整时如果不得法，有时花一、二个小时都不能在望远镜中找到像，也就不能进行实验。在这里我把调整方法介绍给大家。（－）原理分析。物体受拉力会伸长，例如；一根长约五．5米，直径为0．001米的铜线在受到skg拉力时，其长度将增加约726X10－4米，即0．726毫米，测量这样微小的伸长量通常就是用光杠杆和望远镜直尺。如图，M是一光杠杆，其上有一个很小的平面反射镜，N是直尺，T是望远镜。调整时目的就…     

杨氏模量实验粗调范围的定量分析

杨氏模量实验中常涉及到望远镜和光杠杆平面镜的粗调和细调,对培养学生的实践能力有着重要作用.但在仪器调节的教学中发现,学生对平面镜和望远镜粗调不够重视,导致光杠杆平面镜的上下倾角或者望远镜光左右偏转转角过大,无法观察到标尺的像.文章从系统成像的光路出发,对光杠杆平面镜的上下倾角或者望远镜左右偏转转角过大这两种极限情况进行...     

拉伸法测钢丝杨氏模量实验剖析

杨氏模量是表示材料抵抗形变的能力。物质的这种性质对生产、科研中选用合适的材料有着重要作用。拉伸法测定金属材料的杨氏模量,是一个传统性的物理实验,它采用多种测长仪器(米尺、游标尺、螺旋测微计、光杠杆等)测量长度和长度的微小变化。在实验方法、仪器安装、数据处理和误差分析等方面内容丰富,下面我们从实验的各个方面提出一些问题来进行剖析。     

光杠杆放大法的误差分析

阐述与分析了在用光杠杆放大法测量杨氏弹性模量的实验中，光杆镜镜面望远镜光轴所成的角度，对测量微小长度所产生的误差。     

利用螺旋测微器测量金属丝的杨氏模量

在传统的光杠杆法测量金属杨氏模量实验原理的基础上,设计了一套利用螺旋测微器测量钢丝的微小伸长量的实验装置.实验结果表明,该装置不仅操作简单,而且减少了被测量量,一定程度上降低了实验误差.     

利用螺旋测微器测量金属丝的杨氏模量

在传统的光杠杆法测量金属杨氏模量实验原理的基础上,设计了一套利用螺旋测微器测量钢丝的微小伸长量的实验装置。实验结果表明,该装置不仅操作简单,而且减少了被测量量,一定程度上降低了实验误差。     

用光纤位移传感器测量金属丝的杨氏模量

用光纤位移传感器对金属丝的杨氏模量进行测量,用最小二乘法拟合直线方程,用逐差法处理实验数据,得出实验结果.与光杠杆法相比,该方法测量误差小,准确度高.     

磁场在微小位移量测量中的应用

探讨了磁场在微小位移量测量中的应用。将霍尔传感器应用于伸长法测杨氏模量中,设计了用霍尔传感器法及传统的光杠杆两种测量杨氏模量实验方案。通过对测量结果进行分析比较,取得了一些有益的结论。     

平面镜的平移对杨氏模量影响的讨论

利用静力拉伸法测量杨氏模量是一个经典的实验,测量仪的组件——光杠杆的平面镜与两前尖处于同一竖直平面内,后尖足既细又长,使得光杠杆的重心处于支承面的边缘线上,这是一种典型的不稳定结构,在测量过程中存在光杠杆容易翻落摔坏的隐患,当把平面镜的位置平移后可改变不稳定结构的状况。为此对光杠杆平面镜位置平移前后的光路进行分析,讨论它对测量杨氏模量的影响。     

杨氏模量测量实验的仪器调节技巧与设施改进

在拉伸法测量杨氏模量实验中,主要利用了光学放大原理测量微小长度,异号法减小系统误差,逐差法处理实验数据,非等精度测量的实验误差处理等。学生在具体实验操作过程中,会遇到仪器调节困难,光路调节不熟练,仪器调节和测量过程中,突发问题较多,环境光照强度对望远镜系统成像有诸多干扰等问题。主要列举出现以上各种状况所对应的实验现象,分析产生各种现象的原因,并提出调整方案,并适当提供仪器和调整方法的改进措施,有助于节省操作时间,提高实验效率,提升教学效果。     

嵌入式微距测量实验平台的设计

在基础物理实验中,通常需测量一些微小的位移量,例如在杨氏模量实验中,使用光杠杆放大法,测量细钢丝的微小长度变化,实验难于调节且精度较差。从实验创新的角度出发,设计了一种利用单片机和位移光纤传感器测量微小距离的系统,该系统简单易用,灵敏度高,通过软件对测量线性化校准,可以较好地使用在微距测量方面。     

微小变量△L测量的改进

<正> 在测定固休线膨胀系数和金属材料杨氏模量等实验中,实验结果的精确程度的关键是微小变量△L的测定。因而怎样简便、快速而又精确地测定微小变量△L,既是这类实验的关键,又是这类实验的重点。实验室测定这一微小变量△L,普遍使用的传统方法是光杠杆——望远镜法或采用千分表、球径计等仪表。采用千分表等直读仪表的优点是测试简便、快速,读数直观。     

杨氏模量实验仪器快速调节法

提出一套杨氏模量实验的简洁有效操作方法——快速调节法,观测者可以在2分钟甚至更短的时间内在望远镜中观察到标尺的像.     

千分表法测定金属丝的杨氏模量简

针对传统的拉伸法测定金属丝杨氏模量实验中涉及仪器多、待测物理量多以及实验调节繁琐等问题,设计了一种用千分表测定金属丝杨氏模量的实验装置,该装置用千分表直接测量金属丝因受外力而发生的微小形变量,再通过计算获得杨氏模量值。用该方法测定金属丝的杨氏模量大大降低设备要求,简化测量和计算,降低实验的系统误差。     

千分表法测定金属丝的杨氏模量

针对传统的拉伸法测定金属丝杨氏模量实验中涉及仪器多、待测物理量多以及实验调节繁琐等问题,设计了一种用千分表测定金属丝杨氏模量的实验装置,该装置用千分表直接测量金属丝因受外力而发生的微小形变量,再通过计算获得杨氏模量值。用该方法测定金属丝的杨氏模量大大降低设备要求,简化测量和计算,降低实验的系统误差。     

液压微位移传递法测金属线胀系数

针对金属线胀系数测定仪,以铜棒为研究对象,用自制液压微位移传递器替代光杠杆和望远镜横直尺,对传统的实验装置进行了改进,用液压微位移放大原理来表征铜棒的微小伸长量,由实验原理及其不确定度分析,结合测量数据,对液压微位移传递法测金属线胀系数的实验方法进行了详细的分析与讨论。该方法既能提高实验测量精度,又能降低实验成本。用置信概率为95的不确定度对实验数据及实验结果进行分析与评定,给出了更加合理的实验结果。由此给出一种测量金属线胀系数新的实验方法。     

分光计的简单调节方法

介绍了分光计的结构、光学特性和测量方法。针对实验教学中，测量人员和学生较难掌握调节分光计的实际现状，提出了使望远镜光轴垂直于分光计中心转轴，将载物平台、望远镜分开调节的方法。提高了实验操作的效率，增强了分光计测量的适用性，便于实验教学人员和学生开展测量操作。     

拉伸法测钢丝杨氏模量中钢丝直径减小对测量结果的影响

拉伸法测杨氏模量实验中,钢丝的直径数据为当砝码盘上加上预加砝码,用螺旋测微计在钢丝不同部位测6次得到的.这是以假设在整个实验过程中钢丝直径不会改变为条件的.但是在整个实验中,随着砝码的增加,钢丝逐渐拉长,直径逐渐减小.分析钢丝直径逐渐减小对最终杨氏模量测量结果的影响,为指导学生实验和改进测量杨氏模量实验方法提供依据.