基于莫尔条纹的金属杨氏模量测量

发布时间：2021-11-06 08:10

　　为了将对微小伸长量的测量转化为对放大的莫尔条纹移动距离的测量,该文采用2个不同光栅平行覆盖形成了间隔更大的平直莫尔条纹,当2个光栅相对微小移动时,莫尔条纹随之发生放大距离的移动,在拉伸法金属丝杨氏模量的测量实验中,将10cm长度内含有150条黑线的光栅db固定在金属丝下端,随金属丝伸长而移动,将10 cm长度内含有140条黑线的光栅固定在支架上保持不动,2个光栅重叠形成了间距10 mm的莫尔条纹,在砝码作用下条纹移动的距离达几毫米,用游标卡尺直接测量即可,无需显微镜等复杂观测设备,测得的实验结果与用读数显微镜方法同步测量的结果一致,利用2个不同光栅平行覆盖能够测量金属丝的杨氏模量,测量装置更简单,实验操作更容易。 

【文章来源】：实验技术与管理. 2020,37(08)北大核心

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

图1两个不同光栅平行覆盖形成的莫尔条纹示意图

94实验技术与管理注：①-透明塑料胶带；②-透明亚克力板。图2两个不同的一维光栅2.2杨氏模量实验装置装置实物图如图3所示，由金属丝支架和光栅测量系统组成，支架系统与FD-YC-Ⅰ型CCD伸长法杨氏模量测定仪类似，组成部分分别为金属丝支架、金属丝、金属丝上端夹具和下端夹具、与金属丝连接的小圆柱、固定在小圆柱上的载物槽、光栅b、光栅a、游标卡尺、砝码托盘、支架底脚螺丝。载物槽由亚克力板制作，固定在小圆柱上，光栅b插在载物槽。注：①-金属丝支架；②-金属丝上端夹具；③-金属丝下端夹具；④-金属丝；⑤-小圆柱；⑥-载物槽；⑦-光栅b；⑧-光栅a；⑨-游标卡尺；⑩-砝码托盘；-支架底脚螺丝图3杨氏模量实验装置图2.3测量方法用米尺测量金属丝长度，用千分尺测量金属丝的直径；用游标卡尺测量光栅b的间距bd。调节支架底脚螺丝使支架铅直，调整金属丝上端夹具，使圆柱两侧刻槽对准两侧限制圆柱转动的小螺丝，保证小圆柱能无摩擦地上下移动；将光栅b插入小圆柱上的载物槽中，微调光栅b、光栅a，使得莫尔条纹沿水平方向，然后用游标卡尺测量莫尔条纹间距D值。选某一暗纹中心作为标记线，记下标记线的初始位置0y，将砝码放入托盘上，标记线向上移动，移动游标卡尺的游标与标记线对齐，记下位置1y，逐次增加200g砝码，记录标记线的对应位置iy，然后将所加的砝码逐个减去，再记录标记条纹的对应位置iy。3数据处理3.1相关直接量的测量结果金属丝的直径d0.3960.005mm，金属丝长度L80.20.1cm，砝码质量m2001g；光栅b栅距0.7200.002mmbd，莫尔条纹间距D9.820.03mm。

【参考文献】：
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本文编号：3479489