[实用新型]一种利用双缝干涉测材料热膨胀系数的装置

说明书

一种利用双缝干涉测材料热膨胀系数的装置，其特征在于：所述的装置包括激光器（1），与所述的激光器（1）相配有观测装置（2），在所述激光器（1）和观测装置（2）之间设置有双缝装置（3），它针对传统的材料热膨胀系数测量方法所存在的种种问题，设计出一种用可变双缝间距的杨氏双缝干涉法测量微小形变量的实验装置，其操作简单，调节方便，省去了传统方法或结构中各种参数的间接转化，减少了误差的来源，同时它所需要读取的参数并不需要采用望远镜观测，更加直接和准确。它的特殊结构决定了在测量的过程中，供光线通过以产生干涉条纹的缝隙中无任何遮挡物，保证了投射在观测屏装置上的干涉条纹清晰。

技术领域

本实用新型涉及一种材料热膨胀系数的检测装置，特别是一种利用双缝干涉测材料热膨胀系数的装置。

背景技术

物体的体积或长度随温度的升高而增大的现象称为热膨胀,热膨胀系数是材料的主要物理性质之一，它是衡量材料的热稳定性好坏的一个重要指标。热膨胀系数的测量也是大学物理实验中经典实验之一。

测量固体材料热膨胀系数的方法有很多，现有技术中热膨胀系数的测量主要有：光学法、电测法和机械法等。在一些测试、特别是大学物理实验中，现有的热膨胀系数测量方法主要是光杠杆法。光杠杆的测量装置主要由读数望远镜、米尺、固体线膨胀系数测试仪、铜棒、光杠杆、温度计等构成。测量过程中通过调节使得观测者能够从望远镜中清晰的看到标尺的像，然后逐渐升高温度使金属棒受热膨胀，通过金属棒伸长的微小长度、小反射平面镜转过的角度及望远镜像中标尺读数差的关系得到金属棒的热膨胀系数。该测量方法和装置存在以下的缺点：它是将微小的长度变化通过光杠杆法进行放大后进行测定，因此通过望远镜看平面镜中标尺像时会出现像难以调节的问题；传统的测量中，是将非竖直平面的光路近似看成是同一竖直平面的光路，存在一定的误差；标尺的读数是通过望远镜观测到的，观察时会产生视觉差，标尺的精确度较低。因此，现在需要一种能够解决上述问题的装置或方法来准确测量金属棒的热膨胀系数。

发明内容

本实用新型是为了解决现有技术所存在的上述不足，提出了一种结构简单，设计巧妙，工艺简单，制造成本低廉、误差小的利用双缝干涉测材料热膨胀系数的装置。

本实用新型的技术解决方案是：一种利用双缝干涉测材料热膨胀系数的装置，其特征在于：所述的装置包括激光器1，与所述的激光器1相配有观测装置2，在所述激光器1和观测装置2之间设置有双缝装置3，

所述的双缝装置3包括壳体4，所述壳体4内设置有加热筒5，加热筒5的夹层中设置有电阻丝6，在加热筒5内设置有待测金属棒7，待测金属棒7的顶端设置有绝热连接机构8，所述的双缝装置3还包括相互滑动连接的上壳体9和下壳体10两部分，其中上壳体9的底部连接有上壳体滑块11，所述上壳体滑块11与上壳体9之间为上缝隙12，下壳体10的上部连接有下壳体滑块13，所述下壳体滑块13与下壳体10之间为下缝隙14，所述上壳体滑块11与下壳体滑块13之间滑动连接，所述上壳体9通过支架与壳体4相连，在壳体4还内设置有温度传感器15，所述温度传感器15与待测金属棒7接触，并且温度传感器15还通过导线与温度测控仪16相连，

所述的绝热连接机构8包括一个由绝热材料制成的框架21，框架21的一端设置有与待测金属棒7的端部相匹配的连接套22，在框架21内滑动连接有支撑架23，所述支撑架23上螺纹连接有锁紧螺栓24，所述支撑架23的顶端与下壳体10相连，

所述的观测装置2包括遮光筒17，遮光筒17的末端设置有光信号接受屏18，在光信号接受屏18上设置有CCD数据处理模块19，所述的温度测控仪16和CCD数据处理模块19均通过导线与计算机20相连。

本实用新型同现有技术相比，具有如下优点：