南京培中科技开发研究所：WF型系列金属电子逸出功测定仪

WP型系列金属电子逸出功测定仪是潘人培教授于1980年开始研制，1986年通过鉴定，同年被联合国教科文组织确定为向第三世界推荐的15种物理实验仪器之一。现经20余年的不断改进，于2003年又增添了WF-4型智能化仪器。迄今已形成一个完整系列。     

金属钨电子逸出功的实验测定与第一性原理计算

金属电子逸出功的测定，等效于对电子势能的测定，其对于了解微观原子结构，特别是修正相关原子结构理论和计算方法有较为重要的意义^[1]。逸出功实验过程巧妙结合金属钨晶胞各个能级之间的关系，灵活利用线性拟合特性简化数据关系，在近代物理实验的学习中有着指导性作用。由于不同实验者所测的逸出功之间存在差异，可以合理猜测逸出功的值与实验所用金属钨的晶面有关。因此基于第一性原理，也可直接对不同晶面的金属钨电子逸出功进行理论计算。将实验操作和第一性原理计算所得的金属电子逸出功进行对比，直观地分析不同晶面对金属电子逸出功的影响，为物理实验的学习提供新的思路和方式。     

一种测定橡胶杨氏模量的方法

大学物理测量金属杨氏模量实验通常采用拉伸法和梁弯曲法, 但是该种方法在进行实验的过程中存在 设备难以调节, 读数存在误差, 实验的成本较高等缺点. 而且该设备对测量非金属的杨氏模量无法操作. 为了使该实 验问题具体化, 实验仪器简单化, 实验现象明显可靠, 本文介绍了一种测量非金属杨氏模量的简易实验装置     

杨氏模量教学实验的改进

杨氏模量实验是大学物理实验课程教学中重要的组成部分.本文详细介绍了杨氏模量的激光光杠杆法和梁弯曲法两种测量方法.根据不同实验方法,对实验仪器进行合理的改进,并完成了数据处理和误差分析.相对于传统的实验教学方法,改进后的实验装置不仅操作简单,读数更简单,更直接,而且测量数据准确度高,误差很小.因此,本实验的优化改进将提高...     

杨氏弹性模量测量实验综述

杨氏弹性模量(简称杨氏模量)是固体材料的固有属性之一,也是工程技术设计领域常用的参数之一。从实验教学角度而言,杨氏模量测量实验是国内大多数高校大学物理实验课程所开设的必选实验之一,也是全国高等学校物理基础课程青年教师讲课比赛实验题目规范表中的题目之一。本文系统地综述了目前关于杨氏模量测量实验的4大类测量原理,包括静态拉伸法、动态共振法、梁弯曲法,以及超声波测量法等。进一步针对每一大类测量原理,本文还对已报道的各种实验测量方法及其测量精度进行了总结,同时评论了各种方法的优缺点。希望本文的综述结果能对我国高校开展杨氏模量测量实验的教学工作提供参考,同时也为计划参加讲课培训展示的青年教师提供借鉴作用。     

YSML-2015型 引伸计法杨氏模量测定仪

正YSML-2015型引伸计法杨氏模量测定仪(高精度数显式),是供各个大学物理教学实验中心使用的一种新型教学仪器,通过该仪器可以准确测定金属丝的杨氏模量。该仪器测量精度≤1%,满足国家标准GB/T228.1-2010《金属材料拉伸试验第一部分:室温试验方法》的要求。该仪器采用拉力传感器,变型传感器(引伸计)和高精度测量数显表组成,可对金属丝拉力和变形伸长量数显直接读数。测量数据直观方便,准确性好,重复性好,可靠性高。与教科书中常见金属的杨氏模量标准数据保持一致。     

金属管杨氏模量与温度关系的实验研究

采用动力学共振法测量不同管径金属管的共振频率,运用origin软件对实验数据进行二次函数拟合,代入管状材料杨氏模量的计算公式得到试样的杨氏模量。通过加热控温设备改变金属管温度,研究金属管杨氏模量与温度的关系。实验结果表明金属管杨氏模量的大小与温度成线性关系。     

双波长高精度红外测温仪

利用双波长红外测温方法,通过黑体红外辐射曲线中双波长等比吸收的原理消除了由于辐射环境中水蒸气等外界吸收原因造成的单波长红外测温仪中的测量误差,实现更稳定的高精度红外测温.该方法绕开了传统红外测温方法中"辐射率修正困难"的问题.同时利用此红外测温仪器改进了金属钨电子逸出功测量实验.     

用读数显微镜直接测杨氏模量

杨氏模量的测定实验是国内各类高等院校普遍开设的题目。一般认为,由于金属丝受力F后的改变量δL是一个很小的量,很难用普通测量长度的仪器测准,因此国内各高校多年来一直采用光杠杆法测量金属的伸长杨氏模量。     

拉伸法测头发丝杨氏模量实验装置的改装

拉伸法测金属丝杨氏模量实验装置进行改装,使其能测出较小的杨氏模量.利用改装后的装置系统测量不同的人类头发丝的杨氏模量,实验结果显示人类头发丝的杨氏模量为2.05~4.86GPa,该数据与已有的光学方法测得的结果基本一致.该研究表明改装后的装置可用于头发丝及其它纤维等材料的较小的杨氏模量测量,有效拓展了原装置的应用范围.     

利用横向共振法对牛骨杨氏模量测定的讨论

一般的静态法检测某些材质的杨氏模量时,常因易碎(如陶瓷)、多孔疏松不能恢复(骨质等)等诸多原因难以准确测量。而较为精准的激光散斑法又比较复杂。动态实验方法测量材料的杨氏模量是力学研究分析的一个有力工具。文章采用横向共振法测定骨质的弹性模量,并用静态法(激光散斑法)来验证其准确性。结果表明横向共振法测得的牛骨杨氏模量与激光散斑法的结果基本吻合,且实验结果稳定,误差小,可以在较短时间内取得很有价值的数据。另外,还对样品在不同温度下的杨氏模量的测量作了分析。     

门控型像增强器开门时间测量

提出了采用超快激光脉冲与光纤阵列形成的光延时、跟CCD相机相结合的方法,对门控型像增强器进行了开门时间的测量,分析了该测量方法的可行性,建立了门控型像增强器开门时间的测量系统。用该测量方法对超高速光电分幅相机中的门控型像增强器开门时间进行了测量,得到了10,20,30,50 ns档开门时间的实验图片,与所加的快高压脉冲时间12.50,18.50,28.75,48.60 ns相比较,开门时间的测量精度得到了提高,该测量方法可用于超高速光电分幅相机曝光时间的标定。     

可调梯度磁场下霍尔位置传感器与弯曲法杨氏模量的测量

在利用霍尔位置传感器采用弯曲法测量杨氏模量实验中,由于梯度磁场线性范围小于2mm,要求实验中霍尔元件必须在限定的±2 mm内移动。若操作不当,霍尔元件进入磁场非线性区,会致使实验数据的不准确测量,导致实验误差偏大。所测量杨氏模量值相对误差往往高于10%,甚至会高达40%。针对实验中梯度磁场线性范围小导致测量误差大的问题,采用反亥姆赫兹线圈实现梯度可调节大范围均匀梯度磁场的构建对仪器进行改进。结果表明,改进后的实验装置显著提高了实验测量结果的精度,并可实现较易形变固体材料杨氏模量的测量,并且可方便研究较易形变固体材料的应力及应变的关系。     

单缝衍射法测量玻璃板的杨氏模量

在弯曲法测量玻璃板的杨氏模量实验中,利用自制单缝装置将玻璃板的微小形变转化为狭峰的缝宽变化,通过测量衍射条纹的变化得到负载不同时的玻璃板的微小形变,进而得出样品的杨氏模量.     

近距转镜杨氏模量仪

正大学物理实验材料力学专业实验同济大学物理实验中心仪器简介杨氏模量是表征材料力学性质的一个物理量,仅取决于材料本身的物理性质。根据胡克定律,在物体的弹性限度内,应力与应变成正比,比值被称为材料的杨氏模量。针对原有的一些拉伸法杨氏模量实验仪在测量金属丝长度形变时的不足,近距转镜杨氏模量仪提供了改进的测量方案,其优点包括:最大限度缩短望远镜与实验架的距离,便于实验者调节仪器;引入拉力传感器,使所加应力数值准确且连续可     

东南大学物理系南京培中科技开发研究所WF型系列金属电子逸出功测定仪

WF型系列金属电子选出功测定仪是潘人培教授于1980年开始研制，1986年通过鉴定，同年被联合国教科文组织确定为向第三世界推荐的15种物理实验仪器之一。现经20余年的不断改进，于2003年又增添了WF-4型智能化仪器。迄今已形成一个完整系列。     

基于霍尔位置传感器的梁弯曲法测量杨氏模量实验的改进

针对利用霍尔位置传感器的弯曲法测量杨氏模量实验中装置不稳定、不易操作、测量误差大的问题,分析了误差产生的仪器原因和理论原因,通过锁定刀口提高系统的稳定性和运用CCD成像技术进行霍尔位置传感器定标对仪器进行改进,显著提高了实验结果的精度,并有效改善了实验的环境。     

利用等厚干涉测量钢丝的杨氏模量

测量杨氏模量常采用光杠杆法进行测量。而利用等厚干涉的方法可以比光杠杆法更精确地测出钢丝形变的变化量。目前利用等厚干涉测量杨氏模量的实验中多需借助显微镜进行观察及使用电脑对图像进行处理。本文提及的实验方法既可以用电脑进行图像处理,也可以直接用肉眼观察条纹的变化,使实验变得简单易行且精度也比较高,并能满足不同层次的数据处理的需要,可以作为一项综合性实验纳入大学物理实验中。     

基于离轴三反的同时全偏振成像仪的偏振定标方法

同时全偏振成像仪是一种基于大口径离轴三反系统的高空间分辨率偏振遥感器,它采用棱镜分振幅的同时偏振测量方法。由于仪器偏振器件多,特性复杂,导致仪器的测量矩阵偏离理想值。为保证仪器的偏振测量精度,需要进行有效的偏振定标。提出了一种利用标准线偏振光源与圆偏振光源对一种分振幅型同时偏振成像仪进行定标的方法。线偏振定标源定标仪器测量矩阵的前三列,利用最小二乘拟合傅里叶系数获得定标系数;圆偏振定标源定标仪器测量矩阵的第4列,采用将光源旋转90°测量两次求平均的方法消除光源圆偏振态的非理想性。最后通过实验验证了同时全偏振成像仪的偏振测量精度,结果表明:定标后偏振测量精度优于1%(P≤0.3)。     

电子逸出功测定实验中不等精度测量数据的最小二乘法拟合

金属电子逸出功测定实验中的阳极电流与阳极电压、发射电流与灯丝温度的关系都是非线性的。经对数变换线性化后,这些数据都是不等精度的。本文讨论了对这些不等精度测量数据的最小二乘法处理并比较了两种拟合数据的方法。