窦金兰

一、实验装置

实验装置主要由伸长仪、光杠杆及望远镜横直尺组成。

调节支架螺钉观察水平泡；移动望远镜尺组，使镜与尺的距离在2米左右，调节望远镜的高度及方向；调节望远镜，准确地找到标尺的像，使成像清晰；調节目镜看清叉丝；调节物镜，使从望远镜中能看到直尺的刻线和叉丝，仔细调节物镜消除叉丝横线与直尺刻线之间的视差。调节好仪器就可以进行测量，但要注意在加（减）砝码时，砝码轻拿轻放，尽量不要碰到实验装置。

二、实验原理

1. 测量原理

2 .对杨氏模量不确定度的分析

三、测量数据及结果

1.对各长度（ 、 、 ）的测量

2.对标尺刻度变化范围的测量

采用一次性加减砝码反复读 和 值的测量方案。

四、分析与讨论

（1）由表1，在合理选择测量工具后，对各长度（ 、 、 ）测量中， 最大（1.3%），钢丝直径 的测量对 影响最大。

（2）就 的测量质量而言，对照表2、3、4， 分别为1.6%，1.0%，0.8%，在负重为 的条件下，表4优于表3，表3优于表2，表明 值越大， 的测量质量越高。

（3）在负重为 的条件下，设 =202.10cm时表2的 =1.6%，设定 =295.00cm时表3的 =1.0%，对照表1的 =1.3%，结合（11）式，它们对 的贡献可以比拟。设定 =399.60cm时表4的 =0.8%，对照表1的 =1.3%，表4的 对 的贡献已降为了次要因素。若再增加 值，对 的测量质量已没有什么意义。实验表明，负重在 的条件下，既要保证 的测量质量，又要保证标尺成像清晰，同时还要考虑其对 的影响（贡献）， 值应控制3.0m 4.0m为宜。

（4）观察表5，尽管 的实验结果一致，但 的值不尽相同，有 。这表明，由表1、4数据所得实验结果 的可靠性较高，这是由于镜与尺的距离已经接近望远镜最大可观测范围，使得标尺刻度变化范围 较宽，从而可以得到较为合理的实验结果。