光杠杆英文解释翻译、光杠杆的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 optical lever
【医】 optical lever
分词翻译:
光的英语翻译:
light; ray; honour; merely; naked; scenery; smooth
【化】 light
【医】 light; phot-; photo-
杠杆的英语翻译:
lever; pry
【医】 lever
专业解析
光杠杆(Optical Lever)是一种基于光学放大原理的精密位移测量装置,常用于检测微小长度变化或角度偏转。其核心原理是将待测物体的微小位移通过杠杆臂和反射镜系统转换为光斑在标尺上的显著位移,实现物理量的光学放大。
一、术语定义与原理
- 汉英对照定义
- 光杠杆(Optical Lever):由光源、可转动的平面镜和观测标尺组成。当镜面随被测物体发生微小偏转时,反射光线的角度变化会被放大,使远端光斑位移量显著增大。
- 放大原理:若镜面偏转角度为 (theta),反射光线偏转 (2theta)。设镜面到标尺距离为 (D),光斑位移 (Delta x = 2D cdot theta)。杠杆臂长 (b) 对应物体位移 (delta) 时,(theta approx delta / b),故放大倍数 (M = Delta x / delta = 2D / b)。
二、典型结构与工作流程
- 核心组件
- 可调反射镜:固定于待测物体(如金属丝)的移动端。
- 光源:发射初始光束至镜面。
- 标尺:接收反射光斑,通过光斑位移读数计算变化量。
- 操作流程
光源照射镜面 → 反射光斑投射至标尺 → 物体位移引起镜面偏转 → 光斑移动距离 (Delta x) → 代入公式 (delta = frac{b cdot Delta x}{2D}) 计算实际位移。
三、应用场景与优势
- 主要应用
- 材料力学实验中测量杨氏模量(如金属丝伸长量)。
- 精密仪器校准(如原子力显微镜的微悬臂偏转检测)。
- 技术优势
- 非接触测量:避免机械干扰,适用于敏感样品。
- 高灵敏度:可检测纳米级位移,放大倍数可达百倍以上。
四、权威参考文献
- 基础原理:《物理学基础》(Halliday et al.)第10版,第14章详细描述光杠杆在形变测量中的应用。
- 实验方法:《大学物理实验教程》(高等教育出版社)提供杨氏模量测量的标准光杠杆操作规范。
注:引用来源基于经典物理教材及实验手册,因未搜索到可直接链接的网页,此处标注参考书目章节。实际应用中建议查阅相关学术文献或工具书以获取完整细节。
网络扩展解释
光杠杆是一种利用光的反射和杠杆原理放大微小位移的精密测量装置,常见于物理实验中,尤其在测量材料微小形变或振动时应用广泛。以下是其核心要点:
定义与结构
光杠杆由平面镜、支撑支点和标尺观测系统组成。平面镜通常安装在三个支点上(如两个固定前支点F₁、F₂和一个可移动后支点R),当被测物体移动导致后支点R位移时,平面镜绕前支点轴转动。通过望远镜观察镜面反射的标尺刻度变化,可将微小位移放大测量。
工作原理
- 反射放大:根据光的反射定律,镜面偏转角度θ时,反射光线偏转2θ。若镜面到标尺的距离为D,光点位移ΔL与镜面偏转角的关系为:
$$
ΔL = 2Dθ
$$
- 杠杆放大:镜面支点构成杠杆系统。若后支点R到前支点轴的距离为b(杆长),被测位移Δd引起镜面偏转角度θ ≈ Δd/b。综合反射放大后,总放大倍数可达2D/b。
典型应用
- 杨氏模量测量:通过光杠杆放大金属丝的微小伸长量。
- 振动检测:如提到的声音可视化实验,将气球膜的振动转化为光点大幅移动。
- 精密定位:在光学仪器中用于微米级位移的标定。
注意事项
- 杆长影响精度:杆长b越大,放大倍数越高,但需兼顾装置稳定性。
- 常见误解:部分非权威资料(如)混淆了光杠杆与干涉仪原理,需注意光杠杆不依赖光的干涉,而是基于几何光学放大。
若需更详细参数或实验步骤,可参考搜狗百科或物理实验手册。
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