金属丝杨氏弹性模量测定.pdf

大学物理实验 第五章 综合和设计性实验

、标尺及支架组成。 图 杨氏模量测量系统
使用时，置望远
镜尺组距光杠杆反射镜面 ～2m 处，使望远镜对准反射镜，从望远镜中能看到米尺在
反射镜中的像。测量时，以望远镜分划线为准线，读出米尺的刻度值，记为 R0。将砝码
置于砝码托上时，金属丝被拉长△L，使置于平台 C 孔中的夹子上的光杠杆后足随之下
降，使镜面后仰 αi 角。根据几何光学，此时米尺的刻度值 R 经平面镜反射进入望远镜，
对齐了分划线，如图 所示，而入、反射光线的夹角为 2 i ，有:
R  R H L
tan 2  i 0  i tan  i ()
i D D i b
248大学物理实验 第五章 综合和设计性实验
式中，D 为反射镜面到标尺的距离，b 为光杠杆的臂长(即光杠杆后足到两前足连线的距
离)。
图 光杠杆 图 光杠杆放大测量
因为△L<<b，αi 很小，则可近似为:
H L
tan 2  2  i tan    i ()
i i D i i b
则
L H
2 i  i
b D ()
H b
L  i
i 2D
可见，利用光杠杆将微小的长度变化转变为微小角度的变化，再利用望远镜尺组，
可将