[实用新型]一种杨氏模量实验仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种杨氏模量实验仪，属于物理实验仪器领域。 

背景技术

物理实验中普遍使用的拉伸法测量金属材料杨氏模量的杨氏模量实验仪主要两部分构成：第一部分是由立柱、望远镜和标尺组成的望远镜--标尺系统，第二部分是由平面镜光杠杆、支架、砝码和待测金属丝等组成的平面镜光杠杆系统。金属丝由于负重被拉伸，伸长微小位移，光杠杆系统将该位移放大。通过望远镜观察平面镜光杠杆标尺像的刻度变化，计算出金属丝的伸长位移。实验测量时，要求调节望远镜与平面镜等高。一般需要通过望远镜上的准星，观察并判断望远镜光轴与平面镜中心的相对高度，并进行调节，使得望远镜光轴与平面镜光轴大致等高，然后通过反复调节望远镜与平面镜的相对位置，直至在望远镜中能观察到平面镜中的标尺像。由于望远镜视野小，实验者需要花费很长时间才能在望远镜中找到标尺像，因此望远镜的调节是该实验中花费时间最长的环节。 

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供一种观察直观，操作便捷的杨氏模量实验仪。 

本实用新型采用的技术方案：实验仪由激光器--标尺系统和平面镜光杠杆系统共同组成；激光器--标尺系统由半导体激光器1、标尺2和立柱3组成；半导体激光器1固定在标尺2上，标尺2固定在立柱3顶端，固定方法与传统望远镜--标尺系统固定方法相同；平面镜光杠杆系统与公知的传统平面镜光杠杆系统相同。 

平面镜光杠杆系统由载镜台4、支架5、金属丝6和 平面镜光杠杆7构成；金属丝6的上端用金属夹头固定在支架5上，通过空洞穿过载镜台4，下方悬挂金属砝码8作为负重，平面镜光杠杆7固定在载镜台4上，并使得平面镜光杠杆7的后支脚放置到固定金属丝的夹头上。 

     本实用新型的有益效果：本实验仪用半导体激光器取代传统望远镜，简化仪器装置，节约成本；实验中利用激光束的导引，可快捷地完成实验仪器调节，节约实验时间。 

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图； 

图2是本实用新型中标尺系统结构示意图；

图3是本实用新型中激光器光杠杆结构示意图。

图中：1—半导体激光器，2—标尺，3—立柱，4—载镜台，5—支架，6—金属丝，7—平面镜光杠杆，8—砝码。 

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。 

如图1所示：实验仪由激光器--标尺系统和平面镜光杠杆系统共同组成；激光器--标尺系统由半导体激光器1、标尺2和立柱3组成；平面镜光杠杆系统与公知的传统平面镜光杠杆系统相同。 

如图2所示：激光器--标尺系统由半导体激光器1、标尺2和立柱3组成；半导体激光器1固定在标尺2上，标尺2固定在立柱3顶端，固定方法与传统望远镜--标尺系统固定方法相同。 

如图3所示：平面镜光杠杆系统由载镜台4、支架5、金属丝6和 平面镜光杠杆7构成；金属丝6的上端用金属夹头固定在支架5上，通过空洞穿过载镜台4，下方悬挂金属砝码8作为负重，平面镜光杠杆7固定在载镜台4上，并使得平面镜光杠杆7的后支脚放置到固定金属丝的夹头上。 

实施例1 

    实验时，将激光器—标尺系统和平面镜光杠杆系统按照公知的传统物理实验方法布置，打开半导体激光器1，使激光器光束照射到平面镜光杠杆7上，根据平面镜光杠杆7的平面镜反射激光束的位置，调节半导体激光器1的高度，使激光器光束与平面镜光杠杆7反射激光束等高，并使反射激光束照射到标尺2上，根据反射激光束中心位置确定标尺读数，至此仪器调节完毕。

调节完毕以后，增(减)砝码，改变负重，并读出相应标尺读数，按照一般大学普通物理实验教科书的相同的测量方法进行测量，并且按照传统的方法进行数据处理，计算出金属丝伸长位移。 

实施例2 

实验时，将激光器—标尺系统和平面镜光杠杆系统按照公知的传统物理实验方法布置，打开半导体激光器1，使激光器光束照射到平面镜光杠杆7上，根据平面镜光杠杆7的平面镜反射激光束的位置，调节平面镜光杠杆7或半导体激光器1的俯仰角度，使激光器光束与平面镜光杠杆7反射激光束等高，并使反射激光束照射到标尺2上，根据反射激光束中心位置确定标尺读数，至此仪器调节完毕。

调节完毕以后，增(减)砝码，改变负重，并读出相应标尺读数，按照一般大学普通物理实验教科书的相同的测量方法进行测量，并且按照传统的方法进行数据处理，计算出金属丝伸长位移。 

本实用新型是通过具体实施过程进行说明的，在不脱离本实用新型范围的情况下，还可以对实用新型进行各种变换及等同代替，因此，本实用新型不局限于所公开的具体实施过程，而应当包括落入本实用新型权利要求范围内的全部实施方案。