PB05210298张晶晶钢丝杨氏模量的测量实验目的本实验采用拉伸法测定杨氏模量。要求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：任何物体（或材料）在外力作用下都会发生形变。当形变不超过某一限度时，撤走外力则形变随之消失，为一可逆过程，这种形变称为弹性形变。在胡克定律成立的范围内，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）之比是一个常数，称为材料的杨氏模量。即（1）E是表征材料性质的一个物理量，仅与材料的结构、化学成分及其加工制造方法有关。杨氏模量的大小标志了材料的刚性。通过式（1），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。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θ角，而入射到望远镜的光线转过2θ角，当θ很小时，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，由图可知由以上式子可推出：光杠杆原理图只要测量出L、D、l和d（）及一系列的F与b之后，就可以由式（5）确定金属丝的杨氏模量E。实验仪器：光杠杆，望远镜，千分尺，米尺，砝码，标尺，水平仪等。实验步骤：（1）调节仪器a.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。b.将水平仪放在光杠杆平台上，调节光杠杆使水平仪中气泡在玻璃管正中。此时光杠杆平台达到水平。c.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。光杠杆的镜面和刀口应平行。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。d.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，使目镜内分划板刻线（叉丝）清晰，用手轮调焦，使标尺像清晰。（2）测量a.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。b.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。c.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。d.在砝码托上逐次加500g砝码,一直加到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。原...
