專利名稱：無反射鏡光杠桿楊氏彈性模量測定儀的制作方法
無反射鏡光杠桿楊氏彈性模量測定儀
所屬領域
本發(fā)明涉及一種拉伸式光杠桿楊氏彈性模量瀕定裝置。
背景技術：
用拉伸法測量鋼絲楊氏彈性模量，是許多高校開設的一個經典基礎物理實驗。因鋼絲在彈性范圍內的 伸縮量很小，用一般長度測量儀器或一般方法是難以準確測量的，因而難以準確測出其楊氏彈性模量，現(xiàn) 常用平面反射鏡光杠桿法來放大鋼絲的微小伸縮量。在這個平面反射鏡^t杠桿法瀾鋼絲楊氏彈性模量it^ 中，首先要調節(jié)好平面反射鏡光杠桿成象系^U"I^察標尺讀數(shù)的變化，要求望遠鏡光軸首先對準平面反 射鏡，再對準平面反射鏡中的標尺像，即要求標尺和望遠鏡光軸應處于平面反射鏡的入射光和反射光線路 上，同時還必須調好望遠鏡的成象焦距，才能清楚地觀察到標尺刻度，這個調節(jié)過程很復雜，許多學生感 到很困難，往往花很長時間也調不好平面反射鏡的光杠桿成象系統(tǒng)，因而難以類利完成楊氏彈性模量的測 試工作。同時，所述的平面反射鏡^個儀器中最容易且經常掉到地上摔壞的部件。

發(fā)明內容
為了克服平面反射鏡光杠桿成象系統(tǒng)調節(jié)困難引起測量楊氏彈性模量困難以及平面反射鏡易摔壞的 問題，本發(fā)明設計了一種無反射鏡光杠桿楊氏彈性模量猁定儀，可以用望遠鏡直接對準標尺，再調好成象 焦距離即可。因標尺目標大且非常直觀，測試者解決對準目標和調節(jié)焦距就很容易。
本發(fā)明解決平面反射鏡光杠桿楊氏彈性模量翻定儀調節(jié)困難以及平面鏡易摔壞問題的技術方案是，鋼 絲按現(xiàn)有儀器結構方式固定，不要平面反射鏡，望遠鏡安裝在三腳支架上，三腳支架的前腳置于鋼絲活動 夾頭上端面，兩后腳置于楊氏彈性模量瀾定儀帶槽工作臺的端面小槽內，望遠鏡光軸平行于三腳支架前腳 與兩后腳連線的垂直線，標尺組件放在望遠鏡光軸的正前方約2米遠處，調試時，目測望遠鏡光軸水平地 對準標尺中部，細調望遠鏡目鏡和鄉(xiāng)焦距，使標尺象清晰，再調好高低位置，其他操作可按常規(guī)進行， 加減砝碼，記錄相應標尺讀數(shù)。鋼絲伸縮量可根據(jù)鋼絲微小伸縮量計算原理圖(附圖2)進行計算，其計 算公式如下
在附圖2的三角形OMN和OPQ中，因D遠遠大于c,可以認為是兩個近似直角三角形，所以
a/b=c/D a=bc/D
其中，a是加減砝碼時鋼絲活動夾頭上下移動的距離，即鋼絲的伸縮量，b是加減砝碼時的標尺讀數(shù) 變化量，c是光杠桿常數(shù)，即三腳支架置于鋼絲活動夾頭上的前腳與置于工作臺端面小槽中的兩后腳連線 的距離，D是標尺到帶槽工作臺端面小槽的距離。測出鋼絲受力改變前后的伸縮量后，再渕出公知的與楊 氏彈性模量定義相關的其他物理量如鋼絲原始長度、鋼絲直徑等，全部代入楊氏彈性模量定義公式即可計 算出楊氏彈性模量。
本發(fā)明的有益效果是，測試者可以直接用望遠鏡對準標尺，這比通過平面反射鏡再對準標尺要直接、 簡單得多，因而使無反射鏡光杠桿楊氏彈性模量測定儀的調節(jié)操作遠比平面S^鏡光杠桿楊氏彈性模量測 定儀簡單方便得多，這對于缺乏光學儀器操作經驗的人非常有意義。同時從根本上克服了平面反射鏡易摔 壞的問題。


下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。 圖1是本發(fā)明和實施例的儀器結構示意圖。 圖2是本發(fā)明和實施例的鋼絲微小伸縮量計算原理圖 圖3是本發(fā)明和實施例的三腳支架示意
圖中，1、儀器底座，2、砝碼，3、掛鉤托盤，4、鋼絲壓緊嫘釘，5、鋼絲壓板，6、鋼絲活動夾頭， 7、帶槽工作臺，8、三腳支架，9、望遠鏡，10、立柱，11、鋼絲.12、上橫梁，13、標尺，14、標尺固 定螺釘，15、標尺板，16、標尺立柱，n標尺板固定嫘釘，18、標尺座，19、三腳支架后腳l， 20、兩后 腳連線，21、前腳與兩后腳連線的垂直線，22三腳支架前腳，23、三腳支架后腳2。 g體實施力案
在圖中，儀器底座l、帶槽工作臺7、上橫梁12和立柱10構成楊氏彈性模量漏定儀的基本框架，待 測鋼絲11上端固定在上橫梁12上，下端和掛鉤托盤3相連，鋼絲活動夾頭6靠鋼絲壓塊5和鋼絲壓緊嫘 釘4緊固在鋼絲上，望遠鏡固定在三腳支架上端面，三腳支架8的前腳22置于鋼絲活動夾頭6的上端面， 三腳支架8的兩后腳19、 23置于帶槽工作臺的端面小槽中，望遠鏡光軸平行于三腳支架前腳22與兩后腳19、 23連線20的垂直線21,標尺安裝在標尺組件上，標尺組件由標尺13、標尺固定嫘釘14、標尺板15、 標尺立柱16、標尺板固定嫘釘17和標尺座18組成，標尺組件置于望遠鏡9的正前方約2米遠處。調節(jié) 光杠桿成象系統(tǒng)時，粗調望遠鏡9的光軸水平對準標尺13中部，再細調節(jié)望遠鏡的目鏡和物鏡焦距，就 可找到
權利要求
1.一種無反射鏡光杠桿楊氏彈性模量測定儀，其特征是鋼絲按現(xiàn)有儀器結構方式固定，不要平面反射鏡，望遠鏡安裝在三腳支架上，三腳支架的前腳置于鋼絲活動夾頭上端面，兩后腳置于楊氏彈性模量測定儀帶槽工作臺的端面小槽內，望遠鏡光軸平行于三腳支架前腳與兩后腳連線的垂直線，標尺組件放在望遠鏡光軸的正前方約2米遠處。
2. 根據(jù)權利要求1所述的無Slt鏡光杠桿楊氏彈性模量瀾定儀，其特征是標尺安裝在標尺 組件上，標尺組件由標尺、標尺固定螺釘、標尺板、標尺立柱、標尺板固定嫘釘和標尺座組 成。
3. 根據(jù)權利要求1所述的無反射鏡光杠桿楊氏彈性模量瀕定儀，其特征是調試時，目擁望 遠鏡光軸水平lfe^準標尺中部，再細調望遠鏡目鏡和物鏡焦距，使標尺象清晰，再調好高低 位置，其他操作按常規(guī)進行。
全文摘要
一種無反射鏡光杠桿楊氏彈性模量測定儀，鋼絲按現(xiàn)有儀器結構方式固定，不要平面反射鏡，望遠鏡安裝在三腳支架上，三腳支架的前腳置于鋼絲活動夾頭上端面，兩后腳置于楊氏彈性模量測定儀帶槽工作臺的端面小槽內，望遠鏡光軸平行于三腳支架前腳與兩后腳連線的垂直線，標尺組件放在望遠鏡光軸的正前方，調試時，目測望遠鏡光軸水平地對準標尺中部，細調望遠鏡目鏡和物鏡焦距，使標尺象清晰，再調好高低位置，其他操作按常規(guī)進行，因標尺目標大，望遠鏡光軸又是直接對準標尺，因而操作者很容易做好對準目標和焦距調節(jié)，因為不用平面反射鏡，就從根本上避免了摔壞平面反射鏡的損失。
文檔編號G01N3/00GK101620044SQ20091006016
公開日2010年1月6日 申請日期2009年7月29日 優(yōu)先權日2009年7月29日
發(fā)明者劉思瑤, 靜 盧, 沖 呂, 黎 姜, 姜亞運, 俊 朱, 汪仕元, 城 程, 譚術瓊, 娜 賴, 望 鐘, 瀟 阮, 陳婉露 申請人:四川大學