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微波干涉测量金属丝杨氏模量的原理如下图所示。发射天线将信号源传来的微波发射出去,经过分波板(分波比1:1,
微波干涉测量金属丝杨氏模量的原理如下图所示。发射天线将信号源传来的微波发射出去,经过分波板(分波比1:1,即A1=A2)后分成两束,一束微波经全反射板M1后反射至接收天线;另外一束微波经全反射板M0和全反射板M2后也反射至接收天线。由于两束波的波源相同,因此满足波的相干条件。接收天线将接收到的微波通过晶体检波器转换成电信号输入检流计,接收天线上的晶体检波器以平方律方式进行检波,检流计检测到的电流I与振幅A的转换关系为I=kA2。
全反射板M1固定不动,全反射板M2和金属丝相连,当金属丝在砝码的拉力下伸长△L后将带动全反射板M2向下相应地移动△L。若用微波干涉法测量铁丝的杨氏模量,所用铁丝的直径D=0.822mm,长L=93cm,拉力F=68.6N,检流计测得I/Imax=0.9962,实验用微波的λ=32.2mm。试推导测量金属丝杨氏模量的公式并计算铁丝的杨氏模量。
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