刘凤收，李爱云，张骋，吴优婷

(枣庄学院光电工程学院，山东枣庄　277160)



横梁劈尖干涉法测金属杨氏模量实验的改进

刘凤收，李爱云，张骋，吴优婷

(枣庄学院光电工程学院，山东枣庄277160)

[摘要]在枣庄学院物理实验室所用FD-HY-I型霍尔位置传感器法杨氏模量测定仪的基础上，改进为横梁劈尖干涉法测杨氏模量.运用劈尖干涉原理测量横梁下降的微小位移，提高了测量精度，同时将光学实验与力学实验有机结合，提高实验的综合设计程度.

[关键词]杨氏模量; 劈尖干涉; 横梁

0引言

杨氏模量是描述固体材料在弹性限度内抗拉或者抗压性能的物理量，它仅取决于材料本身的物理性质.杨氏模量的大小标志材料的刚性，杨氏模量越大越不容易发生形变，在工程技术中有重要应用.在大学物理实验中，通常采用光杠杆放大的方法来测定金属丝的杨氏模量，但在操作中若稍有不当，便会产生较大误差；我校使用的FD-HY-I型霍尔位置传感器法杨氏模量测定仪，测量结果较为准确.为了提高实验的综合设计程度和学生的动手操作能力，参考近年来测量杨氏模量的新方法[1-4]，本文在我校所用仪器的基础上，进行改装，设计了横梁劈尖干涉法来测定金属杨氏模量.

1实验原理与装置

胡克定律指出，在弹性限度内，弹性体的应力和应变成正比.设有一根长为l，直径为d的均质钢丝，在外力F的作用下，伸长了Δl，则有F/(πd2/4)=EΔl/l，可得钢丝的杨氏模量为

Y=4Fl/πd2Δl

(1)

具体到我校所用的FD-HY-I型杨氏模量……