沙金巧 楊俊義 范君柳 樊麗娜

摘 要 采用夫瑯禾費(fèi)衍射原理，發(fā)展了一種利用衍射法自動(dòng)測(cè)量金屬絲彈性模量的新方法。

利用CCD同時(shí)獲得單縫衍射和單絲衍射圖像，編寫(xiě)圖像處理程序，對(duì)兩類衍射條紋進(jìn)行采集與自動(dòng)化處理，得到衍射條紋的中央明條紋寬度，分別測(cè)量金屬絲的微小伸長(zhǎng)量和金屬絲的直徑，從而精確地獲得金屬絲的彈性模量。衍射法在微小尺度測(cè)量上具有較高精度，可用于精確測(cè)量金屬絲的彈性模量，將光學(xué)測(cè)量應(yīng)用于力學(xué)量測(cè)量，對(duì)于培養(yǎng)大學(xué)生綜合實(shí)驗(yàn)技能具有重要作用。

關(guān)鍵詞 夫瑯禾費(fèi)衍射;金屬絲;彈性模量

彈性模量是描述固體材料抗形變能力的重要物理量，是機(jī)械構(gòu)件材料選擇的重要依據(jù)，是工程中常用的重要參數(shù)[1]。彈性模量測(cè)量方法很多，如振動(dòng)法[2]、梁的彎曲法[3-4]和拉伸法[5-7]等。在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，基本采用光杠桿法進(jìn)行測(cè)量，但測(cè)量的誤差較大。衍射法[8]在微小長(zhǎng)度測(cè)量中有著廣泛的應(yīng)用?；诜颥樅藤M(fèi)衍射原理，采用單縫衍射和單絲衍射一體化測(cè)量金屬絲的微小伸長(zhǎng)量和直徑，得到衍射條紋的中央明條紋寬度，再進(jìn)行數(shù)據(jù)的自動(dòng)化處理，精確地得到金屬的彈性模量，與所測(cè)金屬的彈性模量理論值非常接近。