钢丝杨氏模量的测量学生：原梦蝶PB05001071实验目的：掌握利用光杠杆测定微小形变的方法，在数据处理中，采用逐差法和作图法得出测量结果，掌握这两种数据处理的方法。实验原理：人们在研究材料的弹性性质时，提出了应力F/S（即力与力所作用的面积之比）和应变ΔL/L（即长度或尺寸的变化与原来的长度或尺寸之比）之比的概念。在胡克定律成立的范围内，应力和应变之比是一个常数，即---E被称为材料的杨氏模量。通过，在样品截面积S上的作用应力为F，测量引起的相对伸长量ΔL/L，即可计算出材料的杨氏模量E。因一般伸长量ΔL很小，故常采用光学放大法，将其放大，如用光杠杆测量ΔL。光杠杆见图5.3.1-1。当杠杆支脚随被测物上升或下降微小距离ΔL时，镜面法线转过一个角，而入射到望远镜的光线转过角，如图5.3.1-2所示。当很小时，---式中为支脚尖到刀口的垂直距离（也叫光杠杆的臂长）。根据光的反射定律，反射角和入射角相等，故当镜面转动θ角时，反射光线转动2θ角，由图可知---式中D为镜面到标尺的距离，b为从望远镜中观察到的标尺移动的距离。从和两式得到由此得---合并和两式得---式中2D/叫做光杠杆的放大倍数。只要测量出L、D、和d（）及一系列的F与b之后，就可以由式确定金属丝的杨氏模量E。实验内容：杨氏模量的测量仪包括光杠杆、砝码、望远镜和标尺。11.调节仪器1^调节放置光杠杆的平台F与望远镜的相对位置，使光杠杆镜面法线与望远镜轴线大体重合。2^调节支架底脚螺丝，确保平台水平，调平台的上下位置，使管制器顶部与平台的上表面共面。3^光杠杆的调节，光杠杆和镜尺组是测量金属丝伸长量ΔL的关键部件。光杠杆的镜面（1）和刀口（3）应平行。使用时刀口放在平台的槽内，支脚放在管制器的槽内，刀口和支脚尖应共面。4^镜尺组的调节，调节望远镜、直尺和光杠杆三者之间的相对位置，使望远镜和反射镜处于同等高度，调节望远镜目镜视度圈（4），使目镜内分划板刻线（叉丝）清晰，用手轮（5）调焦，使标尺像清晰（图5.3.1-4）。2.测量1^砝码托的质量为m0，记录望远镜中标尺的读数r0作为钢丝的起始长度。2^在砝码托上逐次加500g砝码（可加到3500g），观察每增加500g时望远镜中标尺上的读数ri，然后再将砝码逐次减去，记下对应的读数，取两组对应数据的平均值。23^用米尺测量金属丝的长度L和平面镜与标尺之间的距离D，以及光杠杆的臂长。3.数据处理1^逐差法用螺旋测微计测金属丝直径d，上、中、下各测2次，共6次，然后取平均值。将每隔四项...
