文档介绍：测定金属的杨氏模量实验日期:2014年3月4日星期二下午姓名:D成像测定杨氏模量:实验目的:(1)用金属丝的伸长测定杨氏模量;(2)用CCD成像系统测量微小长度变化;(3)用逐差法、作图法和最小二乘法处理数据。实验仪器: 测定杨氏模量专用支架,DCAMERA型号WAT-308ADC+D摄像机,监视器),米尺(带有卡口),螺旋测微器(,量程0-25mm),电子天平()实验原理:(1)由胡克定律我们知道在弹性限度内:σ=Eε,其中σ是应力,E为杨氏模量,ε为应变。那么对于截面积为S,长为L,在力F作用下形变δL时,有如下关系:E=FLSδL F,S,L比较容易测量,但是δL比较微小难以测量,D成像进行观察和直接测量。则由此可以测定杨氏模量E。(D与主体实验装置如右图所示:实验中先使用显微镜M把确定金属丝下端所挂圆柱体上的细横线放大,同时通过不随金属丝伸长而移动的M内部分划板上的刻度线作为刻线高低的高度标准。D成像进行观察。实验内容与数据处理:1、认识和调节仪器:(1)D显示屏,调节支架S竖直,调节钳形平台的两边螺丝的松紧,使得钳形平台既可以很好的限制金属丝的转动又不用造成过多的摩擦干扰。(2)先调节显微镜目镜,看清清晰的分划板像,然后调节物镜与金属丝下挂的圆柱上的细横线的远近,使得可以同时看清分划板和细横线的像 (3)D,放置在显微镜后较近的位置,仔细调节位置使得分划板像清晰,此时也可微调显微镜目镜。然后调节显微镜的前后位置旋钮,使得细横线也变清晰。(D的前后,保持分划板的清晰)反复调节可以得到分划板和细横线都比较清晰的像。2、观测金属丝受外力拉伸后的变化: 在砝码盘上一次加砝码,(需要具体重新测定精确值)。金属丝伸长后读出对应的读数ri(i=1,2…9),再加上一个略轻砝码,再一次减去砝码,读出ri':mi+4-mi /gri+4-ri /mm(ri+ri ')/2/mm表1:测量金属丝受外力伸长变化数据i△m/gmi/gri/mmri'/mm △4r/mm△4m/. 。σ△4r=σ4r_ave2+e32=+≈△4m=σ4m_ave2+e32=+≈(我主要以单次测量的极限不确定度来估计)。3、测量金属丝直径d与金属丝长度L:表2:金属丝直径d的测量数据i12345d(ave)d/