光杠杆法对测量误差的影响

A. 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。

B. 拉伸法测杨氏模量实验中那个量的测量误差对结果影响较大如何进一步改进

为了测量细钢丝的微小长度变化，实验中使用了光杠杆放大法，光杠杆的作用是将微小长度变化放大为标尺上的位置变化,通过较易准确测量的长度测量间接求得钢丝伸长的微小长度变化。
利用光杠杆不仅可以测量微小长度变化，也可测量微小角度变化和形状变化。由于光杠杆放大法具有稳定性好、简单便宜、受环境干扰小等特点，在许多生产和科研领域得到广泛应用。

提高光杠杆测量微小长度变化的灵敏度，主要需要增加平面镜到标尺的距离，这样可以增加光杠杆的放大倍数。

测量误差对结果影响较大的量主要是光杠杆常数、钢丝直径、标尺读数，因为这些量的测量相对误差比较大。

当自变量与因变量成线性关系时，对于自变量等间距变化的多次测量，如果用求差平均的方法计算因变量的平均增量，就会使中间测量数据俩两抵消，失去利用多次测量求平均的意义。为了避免这种情况下中间数据的损失，可以用逐差法处理数据。

C. 拉伸法杨氏模量的测量实验的误差产生的主要原因有哪些

1、系统误差：

实验过程中，杨氏模量测量仪，一般没有调节成标准状态的功能，因此，测量时基本是在非标准状态下进行，存在着系统误差。

其实，由于标尺基本是平行固定在立柱上，只要底座放置在水平桌面上，标尺就基本铅直，而望远镜和光杠杆平面镜却均为手动调节，常处于倾斜较大的非标准状态

2、偶然误差：

由于偶然的不确定的因素所造成的每一次测量值的无规则的涨落称为偶然误差，其特征是带有随机性，也叫随机误差。

实验时所加砝码是有缺口的，在逐次加砝码时要求砝码口要互相相对放置，如果放置时缺口始终面朝一个方向，就会造成砝码倒塌，测量失败，除此之外取放砝码时一定要轻拿、轻放，稍有震动就会使光杠杆移动，造成测量失败。

(3)光杠杆法对测量误差的影响扩展阅读

杨氏弹性模量是选定机械零件材料的依据之一。杨氏模量的测定对研究金属材料、光纤材料、半导体、纳米材料、聚合物、陶瓷、橡胶等各种材料的力学性质有着重要意义，还可用于机械零部件设计、生物力学、地质等领域。

测量杨氏模量的方法一般有拉伸法、梁弯曲法、振动法、内耗法等，还出现了利用光纤位移传感器、莫尔条纹、电涡流传感器和波动传递技术（微波或超声波）等实验技术和方法测量杨氏模量。

材料在弹性变形阶段，其应力和应变成正比例关系（即符合胡克定律），其比例系数为弹性模量。

意义：弹性模量可视为衡量材料产生弹性变形难易程度的指标，其值越大，使材料发生一定弹性变形的应力也越大，即材料刚度越大，亦即在一定应力作用下，发生弹性变形越小。

说明：模量的性质依赖于形变的性质。剪切形变时的模量称为剪切模量，用G表示；压缩形变时的模量称为压缩模量，用K表示。模量的倒数称为柔量，用J表示。

D. 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。

(4)光杠杆法对测量误差的影响扩展阅读：

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。

E. 在测量微小长度变化中,光杠杆法有什么优点怎样提高光杠杆测量灵敏度

光学杠杆的优点是它可以测量长度的微小变化并增加放大率。

方法：提高光杆测量微长电容变化专的灵敏度，增大反属射镜与仪器之间的距离，缩短光杆脚之间的距离。

(5)光杠杆法对测量误差的影响扩展阅读：

光杆测量是一种简单有效的测量方法，其测量长度和位置相差很小。它是安装在三个支点上的平面镜，F1、F2为前支点，R为后支点。

连接的偏转镜表面的平面平行的F1，F2，R是安装在测量对象的位置变化，F1和F2固定在底座上，可以使周围的平面镜F1F2轴旋转。

L是望远镜，S是规模（在单词），当反射光的M，统治者年代规模可以通过望远镜观察到的。

如果D和D距离如图5／3，当R是流离失所，规模上的阅读位移的位移将2D／D＊R．例如，如果D是1米，光杠杆D值约30mm会给你70倍放大。

当用该装置测量一根1m长的黄铜棒的线膨胀系数时，当温度从10℃上升到100℃时，望远镜刻度上读数的位移将超过100mm。

F. 拉伸法测杨氏模量实验中哪个量的测量误差对结果影响最大如何改进

伸长法测定杨氏弹性模量-注意事项：在增减钢丝的负荷，测量钢丝伸长量的过程中，不要中途停顿而改测其他物理量，因为钢丝在增减负荷时，如果中途受到另外干扰，则钢丝的伸长（或缩短）量将产生变化，导致误差增大。

其它各量应在钢丝伸长量之后进行测量。影响较大的测量误差应该是在望远镜中对标尺的读数。为了测量细钢丝的微小长度变化，实验中使用了光杠杆放大法，光杠杆的作用是将微小长度变化放大为标尺上的位置变化，通过较易准确测量的长度，测量间接求得钢丝伸长的微小长度变化。

当自变量与因变量成线性关系时，对于自变量等间距变化的多次测量，如果用求差平均的方法计算因变量的平均增量，就会使中间测量数据俩两抵消，失去利用多次测量求平均的意义。为了避免这种情况下中间数据的损失，可以用逐差法处理数据。

(6)光杠杆法对测量误差的影响扩展阅读；

测量杨氏模量的方法一般有拉伸法、梁弯曲法、振动法、内耗法等，还出现了利用光纤位移传感器、莫尔条纹、电涡流传感器和波动传递技术（微波或超声波）等实验技术和方法测量杨氏模量。

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。一般按引起单位应变的负荷为该零件的刚度。

G. 如何计算间接测量的误差比如金属杨氏模量(光杠杆法)

其误差产生的主要原因：根据杨氏弹性模量的误差传递公式可知，
1、误差主要取决于金属丝的微小变化量和金属丝的直径，由于平台上的圆柱形卡头上下伸缩存在系统误差，用望远镜读取微小变化量时存在随机误差。
2、测量金属丝直径时，由于存在椭圆形，故测出的直径存在系统误差和随机误差。
3、实验测数据时，由于金属丝没有绝对静止，读数时存在随机误差。
4、米尺使用时常常没有拉直，存在一定的误差。

H. 光杠杆测定微量长度时候有哪些误差

测量误差对结果影响较大的量主要是钢丝直径、标尺读数，因为这些量的测量相对误差比较大。 提高光杠杆测量微小长度变化的灵敏度，主要需要增加平面镜到标尺的距离，这样可以增加光杠杆的放大倍数。

记得啊

I. 测量金属杨氏弹性模量实验中哪一个直接测量量的误差对测量结果影响大，为什么

测量误差对结果影响较大的量主要是钢丝直径、标尺读数，因为这些量的测量相对误差比较大。 提高光杠杆测量微小长度变化的灵敏度，主要需要增加平面镜到标尺的距离，这样可以增加光杠杆的放大倍数。

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