Ⅰ 用拉伸法测量金属丝的杨氏模量中,光杠杆镜尺法有何优点
1、可以简单准确地将微小形变放大;
2、测量,读数简单;
3、通常用光学方法测形变,都是将微小形变放大;
光杠杆镜尺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。用光杠杆镜尺法相对来说,测量方法和仪器设备都很简单,好操作。
(1)利用光杠杆制成什么仪器扩展阅读:
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。
Ⅱ 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。
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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。
Ⅲ 大学物理实验:杨氏模量的测量的有关习题
1。如何进行的,莫名其妙,就用各种仪器测呗,会用就能测呗。为什么?因为你用的仪器能测长度,选用不同仪器是因为不同量大小不一样,选用合适的仪器测量有效位数基本一致。
2。完全说得莫名其妙,β=L/△L这个怎么能叫做光杠杆放大率????和光杆杆一点关系都没有。
Ⅳ 光杠杆镜利用了什么原理
利用光的反射定律。光的直线传播。三角计算。
起放大作用,将一些微小的变化,通过“光杠杆镜尺法 ”进行放大。常见的扭秤就是
Ⅳ 光杠杆镜尺法利用了什么原理,有什么优点
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。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。
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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。
实验仪器:细钢丝、光杠杆、望远镜、标尺、支架、卷尺、螺旋测微器、游标卡尺等。
Ⅵ 利用光杠杆原理进行微小尺度测量的例子
可用来测量1m长的黄铜棒的线膨胀系数
Ⅶ 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。
Ⅷ 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。
Ⅸ 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。
(9)利用光杠杆制成什么仪器扩展阅读:
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。