李荫 柳叶 李春江 张雨辰 刘源会

摘 要 在光杠杆和光反射原理的基础上，利用激光器和反射镜，设计制作多级光杠杆装置，通过反射镜的多级反射将激光打在刻度尺上，从而得到钢丝长度的微小变化值。改进后仪器测量相对误差小，数据精密度更高。

关键词 大学物理实验；光杠杆；杨氏模量；激光器；反射镜；实验装置

中图分类号：G642.423 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2021）22-0113-03

Laser Multi-Optical Lever Experiment Device for Measuring Metals Youngs Modulus//LI Yin， LIU Ye， LI Chunjiang， ZHANG Yuchen， LIU Yuanhui

Abstract According to the principle of optical lever and light reflex， we researched and developed a multi-reflex optical level device made with laser and reflector， with multi-reflection of the reflector， laser was reflected to the graduated scale， the small variation of the steel wires length can be obtained. The improved device is scientific and has lower relative error and high precision.

Key words college physics experiments; optical lever; Youngs Mo-dulus; laser device; reflector; experimental device

0 引言

大学物理实验课程是军队院校本科学员一门必修的自然科学类课程，该课程实践性强，在验证理论的基础上提高学员的动手能力、实践能力以及创新能力。学员经常能通过实验发现实验装置的某些缺点，进而对实验装置进行改进，在改进实验装置的过程中更进一步锻炼缜密的思维能力以及动手实践能力。

杨氏模量是描述固体材料发生弹性形变难易程度的物理量，是表征材料在弹性限度内抗拉或抗压程度的物理量，是材料沿縱向的弹性模量。杨氏模量越大，使材料发生一定弹性变形的纵向应力越大，材料的刚度越大。测量杨氏模量的主要方法有静态法、动态法和波速测量法[1-7]。测定细长钢丝杨氏模量在大学物理实验中常采用的方法是静态拉伸法。经过多年的实验，总结出实验装置主要存在的问题有：靠眼睛寻找刻度尺在望远镜中的像较困难；砝码盘的晃动影响读数的准确性；数据记录不方便；等等。针对存在的问题，对实验装置进行改进，使实验操作更方便，数据的准确度更高。……