[发明专利]一种基于光栅衍射的杨氏模量微小伸长量测量方法

摘要

本发明公开了一种基于光栅衍射的杨氏模量微小伸长量测量方法，运用光栅衍射原理测量杨氏模量的微小伸长，入射光线偏转角度越小，角放大倍数越大，因此特别适合于相关微小伸长及角度的测量应用中。同时可大大缩短望远镜到钢丝的距离，降低实验的操作难度。在相同条件下，试件的伸长量和原长是正比的。由于本发明基于光栅的微小角度放大倍数较大，因此利用较短的钢丝原长即可实现较大的角度读出，因此可将被测钢丝的原长进一步缩短，进而显著减小钢丝自然弯曲带来的测量误差。

主权项

一种基于光栅衍射的杨氏模量微小伸长量测量方法，其特征在于包括以下步骤：S1、把游标转盘调至刻度盘0刻度位置，此时光栅平面垂直于水平面，打开平行光源，调整望远镜，使零级衍射白光与望远镜视野中的横向叉丝重合；S2、调整转动臂，使第k级衍射光与望远镜视野中的横向叉丝重合，使试件处于伸张状态，上端固定，下端与转动臂相连；S3、使用拉力计在试件下端加载一个砝码，转动臂与水平线的夹角将增加Δθ角度，望远镜视野中第k级衍射光将偏离横向叉丝位置；S4、待稳定后，转动光栅，使第k级衍射光再次与望远镜视野中的横向叉丝重合，读取此时游标转盘的读数α1，则光栅转动的角度α＝α1，若光栅转动方向为逆时针，则试件的伸长量为：ΔL=b[tan[arcsinkλd+arcsin(kλd-sinα1)+α1-kλd]-tan(arcsinkλd)]]]>若步骤S4中光栅转动方向为顺时针，则试件的伸长量为：ΔL=b[tan[arcsinkλd+arcsin(kλd+sinα1)-α1-kλd]-tan(arcsinkλd)]]]>其中d为光栅常数，λ为平行光源发出的入射光波长，b为试件到转轴中心的水平距离。