光杠杆系统是一种利用光学原理测量微小形变量的装置,主要由以下部分组成:
一、核心光学部件
光杠杆结构 包括T形三角支架、金属钢丝(或金属丝)、平面镜等。金属钢丝通过支架固定,刀口与杠杆支脚构成等腰三角形,用于支撑和反射光线。
望远镜镜尺组
由毫米刻度尺和望远镜组成,用于精确测量标尺的微小位移。通过调整望远镜的焦距,可以放大标尺的像,便于观察和读数。
二、支撑与调节装置
支架与固定件
提供整体结构支撑,包括三脚架、夹头、调节螺母等,用于固定光杠杆、金属丝及砝码,并调节其位置和角度。
调节机构
通过螺旋测微器、调节螺母等部件,精确控制光杠杆的倾斜度、金属丝的拉伸长度等参数,确保测量的准确性。
三、测量与显示系统
标尺与读数装置
标尺用于标记初始长度,游标卡尺或螺旋测微器用于测量形变量。通过望远镜观察标尺的反射像,结合标尺刻度读取数据。
数据记录与处理
需要配套的测量记录工具(如笔记本、数据采集系统),用于记录实验数据,并通过公式计算杨氏模量。
四、扩展技术组件(部分装置包含)
激光器与反射镜: 用于提供稳定光源和精确反射,增强系统的稳定性和测量精度。 半反半透镜与光屏
总结
光杠杆系统的核心在于通过光学放大原理,将微小形变量转化为可精确测量的光学信号。其组成部件需协同工作,确保测量的稳定性和准确性。不同版本的光杠杆装置可能在结构上有所差异,但基本原理一致。