*簡略的形變是線狀或棒狀物體遭到長度方向上的拉力效果，發作長度伸長。設金屬絲(或桿)的原長為L，橫截面積為S，在彈性極限內的拉力F效果下，伸長了L。比值F/S為金屬絲單位橫截面積上所受的力，叫做脅強(或應力)，相對伸長量 L/L叫脅變(或應變)。

　　E叫做物體的彈性模量(或稱楊氏模量)。E的巨細與物體的粗細、長短等形狀無關，只決定于資料的性質，它是標明各種固體資料抵抗形變才能的重要物理量，是各種機械設計和工程技術挑選構件用材有必要思考的重要力學參量。

　　任何固體在外力效果下都會改動固體本來的形狀巨細，這種表象叫做形變。必定極限以內的外力撤消之后，物體能徹底恢復原狀的形變，叫彈性形變。

　　楊氏彈性模量的丈量辦法有靜態丈量法、共振法、脈沖傳輸法等，其間以共振法和脈沖法丈量精度較高。楊氏彈性模量的靜態丈量法即是在物體加載今后，測出物體的應力和應變，依據必定的計算式得到E值，主要有拉伸法、梁曲折法等。拉伸法測量金屬的彈性模量的試驗原理

　　用力F效果在一立方形物體的上面，并使其下面固定(如圖一)，物體將發作形變變成斜的平行六面體，這種形變稱為切變，呈現切變后，距底面不一樣間隔處的肯定形變不一樣(AA'>BB')，而相對形變則持平

　　試驗意圖

　　1. 把握丈量固體楊氏彈性模量的一種辦法。

　　2. 把握丈量細小伸長量的光杠桿法原理和儀器的調理運用。

　　3. 學會一種數據處理辦法——逐差法。

　　試驗儀器

　　楊氏模量儀、尺讀望遠鏡、光杠桿、水準儀、千分尺、游標卡尺(精度0.02mm)及1kg砝碼9個。

　　試驗的具體設備如圖1所示。其間尺讀望遠鏡由望遠鏡和標尺架組成，望遠鏡的仰角可由仰角螺釘調理，望遠鏡的目鏡能夠調理，還配有調焦手輪。楊氏模量儀是一個較大的三腳架，裝有兩根平行的立柱，立柱上部橫梁中心能夠固定金屬絲，立柱下部架有一個小渠道，用于架起光杠桿。小渠道的方位凹凸可沿立柱升降、調理、固定。三腳架的三個腳上配有三個螺絲，用于調理小渠道水平。

　　光杠桿如圖2所示，將一個小反射鏡裝在一個三腳架上，前兩腳和鏡子同面，后腳(或叫主桿、主腳)筆直鏡架，其長度a能夠調理。

　　試驗原理

　　由(1)式可知，只需測得F、S、L、 L各量，就能夠求出物體楊氏模量。其間F能夠從增加的砝碼直接寫出;S可用螺旋測微器(千分尺)量出金屬絲的直徑d算出;L可用米尺丈量，唯有 L很細小，用通常東西不能量準，本試驗用光杠桿對 L進行**的間接丈量。

　　光杠桿丈量細小伸長量 L的根本設備如簡圖2所示。待測金屬絲L上端固定，下端夾在小圓柱體的中心縫隙中，小圓柱體穿套在一個固定的小渠道的圓孔中，并能夠自由地上下移動，其下端有一個環，能夠掛砝碼，以發生效果力F，光杠桿前腳立在固定的小渠道上，后腳尖立在小圓柱體上，光杠桿前方D間隔處有觀測的標尺和尺讀望遠鏡。

　　假定增加砝碼之前，光杠桿的小反射鏡M的鏡面豎直，從望遠鏡中的橫絲上，能夠見到標尺N0刻度經M反射所成的像。增加砝碼之后，金屬絲相應拉長了 L，光杠桿的后腳尖也隨小圓柱下降了 L，此刻，后腳將股動小鏡轉過一個小視點θ到M′處，因而，在望遠鏡中將看到以θ角入射和反射的標尺Ni刻度所成的像，入射線和反射線之前的夾角為2θ，據圖3的幾許聯系，可得：

　　∵ 甚小，上兩式可

　　以寫成：

　　消去 可得：

　　(5)

　　上式標明，若是D取值遠大于 ，則 n將是 L的 倍( 》1)， 即是光杠桿的擴大倍數。(5)式右邊各量均可用通常的測長東西直接衡量，即 可由標尺上的讀數差獲得;D可用米尺量取;α為光杠桿后腳長，可把光杠桿取下印出三個腳尖，用卡尺量出后腳尖到前兩腳連線中點的間隔，即為 。然后經過(5)式能夠算出 L，這即是光杠桿測 L的原理。

　　將(5)式代入(1)式，得楊氏模量E結尾的計算式為：

　　E (6)

　　試驗辦法

　　(1)先置水準儀于小渠道上，查看、調理小渠道水平(應在彼此正交的兩個方向上都到達水平指示)，到達水平后，取下水準儀。

　　(2)小圓柱下端預先掛上2kg砝碼，以拉直金屬絲，然后調小渠道凹凸方位，使小渠道上外表與小圓柱體上端等高，抄記金屬絲的長度L(固定端至小圓柱體上外表之間的間隔)。

　　(3)把光杠桿立在小渠道上(前腳置于小渠道上的溝槽內，后腳立于小圓柱體上)，并調理光杠桿的小鏡面至鉛直(目估即可)。

　　(4)調理尺讀望遠鏡：

　　把尺讀遠鏡立在光杠桿小鏡前約1.10～1.30m處，調理其高度，使望遠鏡大致與光杠桿小鏡等高;用尺讀望遠鏡瞄準線對準小鏡;先用一只雙眼接近目鏡頭上方直接朝小鏡看去，應能見到鏡子里有標尺的像;如看不到，可變化一下望遠鏡及標尺的相對方位，或移動尺讀望遠鏡底座，或調整光杠桿鏡面，直至上述表象呈現。

　　在上述狀態下調理望遠鏡，分兩步進行：① 先調望遠鏡的目鏡，直至看到*明晰的十字絲，并轉變望遠鏡目鏡鏡筒，使橫絲水平;② 調理望遠鏡的調焦手輪(經過轉變中部旋鈕)直至看清標尺的像，且標尺像與十字絲同面，即當雙眼略上下移動時，橫絲和標尺像無相對位移(無視差)。爾后便能夠進行觀測，記下橫絲所對準的標尺讀數n0。

　　(5)順次增加砝碼七次(每次添1kg)，并逐次記載呈現于望遠鏡中的標尺刻度n1、n2、…、n7。然后，順次減去砝碼七次(每次1kg)，并記載相應的讀數n7、n6、n5、n4、…、n0，求同一拉力下的均勻讀數 、 、…、 。然后將均勻讀數分紅 、 、 、 和 、 、 、 兩組，用逐差法算出每增加4kg砝碼時的均勻讀數差 。計算式為： =[( - )+( - )+( - )+( - )]/4

　　(6)用尺讀望遠鏡丈量標尺至光杠桿的前腳間隔D;尺讀望遠鏡上下叉絲對齊標尺刻度之差×100倍為D的2倍值。用卡尺丈量光杠桿后腳長a(辦法見光杠桿丈量設備末段所述);用螺旋測微器丈量金屬絲的直徑d(應在不一樣方位量五次，求均勻值 )。

　　(7)記載金屬絲長度L，四個砝碼的拉力F，以及D、a。它們的不確定度及L值由試驗室給出。用(6)式算出楊氏模量E，計算出E的不確定度，寫出E±UE。