[实用新型]基于牛顿环的杨氏模量的测定仪

说明书

本实用新型装置涉及基于牛顿环的杨氏模量的测定仪，属于实验仪器。由测微显微镜，激光灯，支架，牛顿环，重物，平凸透镜，容器，平面玻璃，待测金属丝组成。牛顿环为改造后的牛顿环，能够更好的测量杨氏模量。本装置是可以用来作为测量杨氏模量的实验仪器，由于采用光学中的牛顿环，将实验结果精度提高到纳米级。本实用新型装置易于操作，实验现象明显，测量精度高，能够更加精确的测量杨氏模量，提高测量精度。

技术领域

本实用新型涉及一种测定杨氏模量的装置，属于实验仪器技术领域。

背景技术

在工业生产和建筑领域，金属抵抗外界压力所产生的长度缩短量一直是工程师关注的重点，不同的材料，由于结构和属性的不同，在相同的压力作用下，往往产生不同的压缩量，物理上把这种金属在外力作用下发生改变的量称为“杨氏模量”。

由于杨氏模量在工业生产生活中的广泛使用，在实验室中，杨氏模量的测定一直得到重视，在大学物理实验中，杨氏模量的测定作为重点难点实验，一直得到极高的重视。

实验室采用光干涉的原理测定杨氏模量，占用空间较大，测量精度较小。同时，基于光干涉测量杨氏模量的不足，因此有必要发明一种能够更加精确测量杨氏模量的实验仪器，使得杨氏模量的测量精度提高到纳米级。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决上述现有技术存在的缺陷，提供一种测定杨氏模量的实验仪器，以便更加精确的测定金属的杨氏模量。

本实用新型采用如下技术方案：

基于牛顿环的杨氏模量的测量仪，包括测微显微镜1、激光灯2、支架3、牛顿环4、重物5、待测金属丝9，激光灯2安装于测微显微镜1的镜筒上，测微显微镜1的镜臂上安装有支架3，支架3位于测微显微镜1的载物台上侧，测微显微镜1载物台上设置有一个通孔，并且测微显微镜1载物台上放置有牛顿环4，牛顿环4由平凸透镜6、容器7、平面玻璃8组成，平面玻璃8放置于测微显微镜1的载物台上，容器7放置于平面玻璃8上，容器7内放置平凸透镜6，平凸透镜6、容器7、平面玻璃8的中部均开设一个通孔，待测金属丝9一端固定在支架3的底面，另一端依次穿过平凸透镜6、容器7、平面玻璃8、测微显微镜1的载物台上的通孔，止于测微显微镜1的底座上方，且待测金属丝9的另一端悬挂有重物5。

所述待测金属丝9通过待测金属丝绕制的环固定在支架3上。

进一步优选的技术方案是，所述的容器7内放入流动性较弱的透明胶体溶液，平凸透镜6悬浮于容器7内。

进一步优选的技术方案是，所述的平凸透镜6的平镜部分在上，凸镜部分在下，放置于容器7内。

进一步优选的技术方案是，所述的待测金属丝9另一端弯曲呈钩状，重物5为砝码，砝码挂在呈钩状的待测金属丝9另一端。

进一步的优选技术方案是，所述的待测金属丝9另一端穿过平凸透镜6、容器7、平面玻璃8、测微显微镜1的载物台上的通孔，并在平凸透镜6内喷上粘接剂，使平凸透镜6固定于待测金属丝9上。

牛顿环包括一块曲率半径较大的平凸透镜、容器、一块玻璃平面，利用光的干涉现象，由单色光照射牛顿环，产生明暗相间的同心圆环，由于待测金属丝的伸长，牛顿环在液体中的位置会发生变化。

当产生的干涉光之间的间距改变时，牛顿环产生的同心干涉光环发生吞吐变化，用测微显微镜测量微小小量的变化测定杨氏模量。

本实用新型基于牛顿环的杨氏模量的测定仪具有测定精度高的特点，利用牛顿环将测量精度提高到纳米等级，同时减小待测金属材料的大小，可以缩短长度较长引起的测量误差。

附图说明

图1为基于牛顿环的杨氏模量的测定仪结构图；

图2为基于牛顿环的杨氏模量的测定仪细节图；