拉伸法测杨氏模量装置改进的文献综述
摘要：测量杨氏模量的实验是普通物理课程中一个经典的力学实验，表征了固体抵抗形变的能力。目前，在国内外利用多种方法对杨氏模量进行测量，但是国内使用最为普遍的方法是静态拉伸法。静态拉伸法是通过合理控制平面镜与标尺之间的距离，并结合光放大原理，用光杠杆法测定微小长度的改变，可以得到较为合理的实验结果。但是，这个实验中也存在着许多弊端，给准确测量造成困难，需要对实验装置进行改进。目前使用的改进方法有：对杨氏模量测量仪、尺读望远镜和光杠杆的改进，利用 CCD成像技术测量杨氏模量，还有采用数显液压杨氏模量测试仪进行改进。这些文献的改进方法给我的研究提供了很多改进实验装置的思路，我可以通过借鉴这些文献作者的改进方法，从根源入手设计方案来改进实验装置，以提高实验结果的精确度。
关键词：杨氏模量； 装置改进； 减小误差；静态拉伸法.
一、文献综述
1、杨氏模量
杨氏模量是描述固体材料性质的一个重要的物理量，用于表征固体抵抗形变的能力，它衡量了一个各向同性弹性物体的刚度。测量杨氏模量的实验是普通物理中一个经典的力学实验，几乎所有高校的物理专业理工科学生必做的一个实验。在构件的理论分析和设计中，杨氏模量经常被作为力学性能一个重要的指标，它的参数在工程技术设计中非常重要。另外，杨氏模量对于研究金属材料、橡胶、纳米材料、光纤材料、半导体等各种材料的力学性质也具有重要的意义。
根据胡克定律，在物体的弹性限度范围内，物体的应力与应变成正比例关系，即符合胡克定律的使用条件，则将其比例系数称作材料的杨氏模量。杨氏模量表征了固体材料的性质，只取决于材料本身的物理性质和温度。杨氏模量是固体材料弹性变形难易程度的表征，材料的杨氏模量越大，其形变的难度越大。
测量杨氏模量的实验方法
参考我们查阅的文献，我们知道，目前测量杨氏模量的实验方法一般有拉伸法、弯曲共振法、压入法等几种方法。另外，还出现了利用光纤位移传感器、霍尔位置传感器、莫尔条纹技术、电涡流传感器、电容法和驻波法等先进的实验技术和实验方法来测量杨氏模量。
在国内还有利用单丝衍射原理（CCD成像测量技术）对拉伸法测金属杨氏模量的实验进行改进，通过非接触的测量方法测量金属丝的直径，进而测出金属的杨氏模量。在国外，有利用逆有限元分析方法和组织压痕技术估计耳膜的杨氏模量，还有利用基于表面等离子体极谱的压力传感器对杨氏模量进行了实验测量，并研究了应用压力作用下聚合物反射指数变化的理论关系，以及表面等离子体对聚合物反射指数的依赖性。
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