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一种利用莫尔条纹测量杨氏模量的新型实验装置
作者：郝天雨 孟德迎
来源：《科技创新导报》2017年第05期
摘 要：莫尔条纹移动距离与光栅移动距离之间存在一定的线性关系，利用莫尔条纹的放大特性可以将物体的微小位移量转化为莫尔条纹的移动，该文通过自行设计的一种利用莫尔条纹测量杨氏模量的新型实验装置，实现了对金属丝杨氏模量的测量。实验的原理简单，装置的搭建与操作方便，数据的测量与计算快捷，进一步提高了结果的稳定性与准确性。 关键词：莫尔条纹 杨氏模量 实验装置 实验改进
中图分类号：TG11 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）02（b）-0055-02 如今科学技术与工业生产水平不断发展，工程、材料、精密机械等众多领域对微小位移量的测量有了更高要求，由于莫尔条纹对细小的位移与形变等物理量有着较高的灵敏度，可对位移量进行较准确的测量[1，2]。
该文通过自主设计的实验装置，进一步提高了杨氏模量测量的精确性与稳定性。仪器主要将两块光栅重叠产生莫尔条纹，利用莫尔条纹的放大特性，将杨氏模量测量实验过程中金属丝拉伸引起的微小形变量放大，通过拉力调节装置使莫尔条纹产生整数倍的位移以控制并直接得到金属丝的微小形变量，再利用测力计得到相应拉力的大小，进而计算得出杨氏模量。 1 实验原理 1.1 莫尔条纹的原理
将两块相同的光栅重叠平行安装，透过两光栅便可以看到一组明暗相间的条纹，即为莫尔条纹[2]。莫尔条纹的宽度b=d/sinθ，其中：d为光栅距；θ为两光栅之间的夹角。（如图1） 固定一块光栅使其刻痕水平做为指示光栅；另一块光栅可沿竖直方向移动作为位移光栅。当位移光栅移动距离D时，莫尔条纹移动距离B=D/sinθ，特别是当位移光栅移动一个栅距d，莫尔条纹便移动一个条纹间隔b，这样便把肉眼看不清的位移放大为可见的莫尔条纹的移动，实现高灵敏的位移测量（如图1）。 1.2 杨氏模量的测量原理
一种利用莫尔条纹测量杨氏模量的新型实验装置
