细丝直径的测量铁丝直径知识讲解
正确测量钢丝绳的直径演示教学
正确测量钢丝绳的直
径
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收集于网络，如有侵权请联系管理员删除 正确测量钢丝绳的直径
1、钢丝绳的公称直径即钢丝绳按标准的理论直径，是钢丝绳直径的理论值。
2、钢丝绳直径：钢丝绳的大小用“公称直径”描述,是钢丝绳外接圆的直径。
3、如何测量钢丝绳直径：钢丝绳实际直径的测量需要使用合适的测量仪器，即宽度游标卡尺。
游标卡尺的宽度必须跨越不少于相邻两股，在钢丝绳绳端15 m 外的直线部位上进行测量，在至少相距1m 的两截面上进行测量，且在每个点的相互垂直方向上测量两个直径。
四个测量结果的平均值作为钢丝绳的实测直径。
正确的钢丝绳直径测量方法 错误的钢丝绳直径测量方法
4、钢丝绳的实测直径允许比公称直径大，不同标准的允许范围不同，国标允许-0 / +7%到8%。
不同方法测量金属细丝直径的精确度比较
不同方法测量金属细丝直径的精确度比较（实验者：秦佳蕾 同组实验者：杨莹 指导教师：竺江峰）（A09生科 0 652506， A09生科 0 652514）摘要：分别用螺旋测微器法，缠绕法，劈尖干涉法测漆包线的直径，然后比较三种方法所测得结果的准确性以及它们的优缺点。
结果表明：缠绕法所测结果误差最大，劈尖干涉法所测结果误差最小。
关键词：螺旋测微器法 缠绕法 劈尖干涉法 准确性 优缺点 1、 引言：目前，测细金属丝直径的方法有很多种，但是，并不是每一种都很精确，每一种都存在一定的误差。
所以在本实验中，我们将采用三种我们平时就熟悉的三种方法: 螺旋测微器法，缠绕法，劈尖干涉法来测细金属丝的直径，用三个结果分别与理论值来进行比较，从而来得出三种方法的准确性；同时得出它们的优缺点。
本次实验中所采用的细金属丝是漆包线。
2、 设计原理及方法： 2.1 原理2.1.1 用螺旋测微器法：用螺旋测微器直接测量出细金属丝的直径1d . 2.1.2 用缠绕法测：Ld N=(L 为N 圈细金属丝的宽度) 2.1.3 用劈尖干涉法测：干涉和衍射是光的波动性的具体表现。
等厚干涉又是光的干涉中的重要物理实验。
把直径为d 的细金属丝垫进两片光学玻璃之间的一端，在两玻璃片之间形成的空气薄膜称为劈尖，两玻璃的交线称为棱边。
平行于棱边的线上，劈尖空气薄膜厚度相等。
如图2（a ）所示，当平行单色光垂直入射到玻面上时，从空气薄膜上、下表面反射的光就在薄膜表面附近相遇而发生干涉。
因此观察介质表面就会看到明暗相间的直线干涉条纹，如图2（b ）所示。
图2（a ） 图2（b ）两束光的光程差：2e λδ=2+(1——1)当δ=Kλ（k=1，2，…）是为亮条纹；2λδ=(2K +1)（k=1，2，…）是为暗条纹。
两相邻暗纹（或亮纹）对应的劈尖厚度之差为：12k k e e +λ-=（1——2） 若两暗纹之间的距离为l ，则夹角为θ：tg lλ/2=（1——3） 设细金属丝至棱边的距离为L ，则细金属丝的直径为;2L d Ltg l θλ==⋅ （1——4） 2.2 实验方法（包括仪器、步骤）读数显微镜 螺旋测微器 游标卡尺 漆包线 笔杆 劈尖（1）、用螺旋测微器测：在漆包线上取4个不同的点，用螺旋测微器分别量出其直径，并记录到表格。
最新测量细丝直径
d
（2k+1）λ/2 (k=
±1，±2，±3，…) 中心条纹θ=0
互补法测量的计算
本实验一般采用暗条纹进行测量，考虑到一般情况下θ角较小，于是有
θ≈sinθ≈tanθ
故由式得暗条纹的衍射角由下式决定
a =mλ
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a =nλ
令 L=Xm+Xn,（ Xm,Xn 分别表示第 m 和第 n 级条纹到接收屏中心 的距离），即 L 为中心条 纹左侧第 m 条与中心条纹右侧第 n 条间的距离。
１．根据衍射原理，所选择的测量对象的直径不可过大． ２．选择细锐的暗条纹进行测量．
5 结语
用衍射法测量细丝直径是一种可达到较高精度的非接触测量技术，特别适合微小的细丝 直径测量。
参考文献
[1].赵凯华,钟锡华.光学.北京：北京大学出版社,1982. [2].董有尔.大学物理学教.北京：高等教育出版社，2002.
和 是与之对应的衍射角，由式可加得，
又因为
a( + )=(m+n)λ
+ ≈(Xm+Xn)/f
所以
a(Xm+Xn)/f=(m+n)λ，即 a L /f=(m+n)λ
于是就有 a= (m+n) λf/ L
实验测出了 f,L 值之后，就可根据上式计算出丝线的直径。
方法二:
将细丝插入两光学平玻璃板的一端，从而形成一空气劈尖。当用单色平行光垂直照射时， 在劈尖薄膜上下两表面反射的两束光发生干涉，且干涉条纹是一簇与接触棱平行且等间距的 平行直条纹．
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细丝直径的测量
细丝直径的测量摘要：本次实验为细丝直径的测量，由于细丝利用普通的测量工具很难准确测量，误差很大，所以此次实验是利用等厚干涉原理，即由同一光源发出的平行单色光垂直入射分别经过空气劈尖所形成的空气薄膜上下表面反射后，在上表面相遇时产生的一组与棱边平行的，明暗相间，间隔相同的干涉条纹，由此来测量细丝的直径，使数据更加准确，本次试验就是利用干涉原理制作劈尖测量发丝的直径。
关键词：干涉原理空气劈尖直径光程差引言：本次实验是利用空气劈尖根据光的干涉原理测量发丝的直径，干涉和衍射是光的波动性的具体变现，利用光的等厚干涉由同一光源发出的平行光，分别经过劈尖间所形成的空气薄膜上下表面反射后产生干涉现象，形成明暗相间的条纹，使用显微镜观察明暗条纹间的距离，由此来计算发丝的直径实验原理：当两片很平的玻璃叠合在一起，并在其一端垫入细丝时，两片玻璃片之间就形成了一层空气薄膜，叫做空气劈尖。
在同一光源发出的单色平行光垂直照射下，经劈尖上下表面反射后将会产生干涉现象，在显微镜观察可发现明暗相间的干涉条纹，如图所示实验内容与步骤：实验仪器：读数显微镜45度反射镜 2片光学玻璃钠光灯发丝1 将发丝夹在2片光学玻璃的一端，另一端直接接触，形成空气劈尖。
将劈尖放在读数显微镜的载物台上。
2 打开钠光灯，调节45度反射镜，使光线平行垂直射入充满视野，此时显微镜的视野由暗变亮。
3 调节显微镜物镜的焦距使视野内明暗相间的条纹清晰，调节显微镜目镜焦距以及叉丝的位置是否对齐和劈尖放置的位置，4 找出一段最清晰的条纹用读数显微镜读出两条明条纹或暗条纹之间的距离，同一方向转动测微鼓轮测量出5组明或暗条纹的间距。
5 使用游标卡尺测量出劈尖内细丝到较远一端的距离L6 根据公式和测量的数据计算出细丝的直径和不确定度数据处理与实验结果表达式：S=(0.212+0.220+0.216+0.218+0.220)÷5=0.2172m m L=45.2mm D=2λ∙S L =2172.02.452103.5896-⨯∙=0.061mm U l =0.01mmU s =t )1()(12--∑=n n S Snn i=2.78⨯0.00665=0.0185U r =22)()(SU L U S l +=00029.0=0.017 U D =r U D ⨯=0.013⨯0.017=0.0221 最后结果为D=D ±U D =0.061±0.0221m m U r =DU D ⨯100%=1.61%结束语本次试验让我们学习到了光的等厚干涉原理，利用这一原理我们学会了如何测量细丝的直径，使我们受益匪浅，实验过程中我们应当多次测量，因为实验过程中存在较大误差，应该仔细认真以免读数发生错误。
细丝直径测试实验报告
一、实验目的1. 掌握使用劈尖干涉法测量细丝直径的原理和方法。
2. 熟悉光学仪器（如读数显微镜）的使用。
3. 培养实验操作能力和数据处理能力。
二、实验原理劈尖干涉法是一种基于等厚干涉原理的测量方法。
当两块平面玻璃板间夹有一细小物体时，两板间形成一空气劈尖。
当单色光垂直照射到劈尖上时，从劈尖上下表面反射的两束光会发生干涉，形成明暗相间的干涉条纹。
根据干涉条纹的间距和已知的光波长，可以计算出细丝的直径。
三、实验仪器与材料1. 读数显微镜2. 钠光灯3. 空气劈尖4. 细丝（直径约为0.1mm）5. 游标卡尺6. 计算器四、实验步骤1. 将细丝放置在空气劈尖的一端，确保细丝与劈尖的棱边平行。
2. 将空气劈尖放置在显微镜的载物台上，调整显微镜的焦距，使细丝的像清晰可见。
3. 调整钠光灯的亮度，使干涉条纹清晰可见。
4. 使用游标卡尺测量细丝到劈尖较远一端边缘的距离L，记录数据。
5. 观察并记录相邻两暗条纹的间距k。
6. 计算细丝直径D，公式为：D = k × (λ/2) × L，其中λ为钠光波长，取589.3nm。
五、实验结果与讨论1. 实验数据如下：| 组别 | L (mm) | k (mm) | D (mm) || ---- | ------ | ------ | ------ || 1 | 0.5 | 0.1 | 0.2945 || 2 | 0.5 | 0.095 | 0.2848 || 3 | 0.5 | 0.09 | 0.2695 || 4 | 0.5 | 0.085 | 0.2548 || 5 | 0.5 | 0.08 | 0.2395 || 6 | 0.5 | 0.075 | 0.2248 |平均直径D = (0.2945 + 0.2848 + 0.2695 + 0.2548 + 0.2395 + 0.2248) /6 = 0.2536mm2. 讨论：通过实验，我们验证了劈尖干涉法测量细丝直径的原理和方法。
测量细丝直径
aθ 2 =nλ 令 L=Xm+Xn,（ Xm,Xn 分别表示第 m 和第 n 级条纹到接收屏中心P0 的距离） ，即 L 为中心条 纹左侧第 m 条与中心条纹右侧第 n 条间的距离。 θ 1 和θ 2 是与之对应的衍射角，由式可加得， a(θ 1 +θ 2 )=(m+n)λ 又因为 θ 1 +θ 2 ≈(Xm+Xn)/f 所以 a(Xm+Xn)/f=(m+n)λ ，即 a L /f=(m+n)λ 于是就有 a= (m+n) λ f/ L 实验测出了 f,L 值之后，就可根据上式计算出丝线的直径。 方法二: 将细丝插入两光学平玻璃板的一端， 从而形成一空气劈尖。 当用单色平行光垂直照射时， 在劈尖薄膜上下两表面反射的两束光发生干涉， 且干涉条纹是一簇与接触棱平行且等间距的 平行直条纹．
方法一: (1) 巴俾涅原理 两个互补屏单独产生的衍射场的复振幅之和等于没有屏时的复振幅， ，对于单缝的夫琅 和费衍射，除点光源在像平面的像点之外有 U=0，即像点外两个互补屏所产生的衍射图形，
其形状和光强完全相同，仅位相相差 2 ，所以我们可用丝线代替单缝进行夫琅和费衍射。 (2) 夫琅和费单缝衍射原理 为获得明亮的远场条纹，一般用透镜在焦面上形成夫朗和费条纹，如图所示。设透镜的 焦距为 f，细丝直径为 a 。
a = (a 1 + a 2 )/2 = 55.30u m对象的直径不可过大． ２．选择细锐的暗条纹进行测量．
5
结语
用衍射法测量细丝直径是一种可达到较高精度的非接触测量技术， 特别适合微小的细丝 直径测量。 参 考 文 献
[1].赵凯华,钟锡华.光学.北京：北京大学出版社,1982. [2].董有尔.大学物理学教.北京：高等教育出版社，2002.
应用激光衍射法测量纺织品细丝直径
应用激光衍射法测量纺织品细丝直径
激光衍射法是一种广泛应用于纺织品细丝直径测量的非接触式测量方法。
这种方法通
过激光光束的衍射现象来测量纺织品细丝的直径，具有测量范围广、测量速度快、精度高
等优点，因此在纺织品行业得到了广泛应用。
激光衍射法测量纺织品细丝直径的原理是利用激光束照射到细丝上时，会产生光的衍
射现象，根据衍射光斑的形状和尺寸可以推算出细丝的直径。
具体的测量步骤如下：
第一步，将纺织品细丝样品固定在测量台上，使其与激光束垂直。
第二步，打开激光器，将激光束照射到细丝上。
第三步，观察并记录衍射光斑的形状和尺寸。
由于衍射光斑的形状与细丝的直径有关，因此可以通过测量光斑的形状和尺寸来推算细丝的直径。
第四步，根据光斑的形状和尺寸数据，计算出细丝的直径。
通常使用光学公式和相关
的数学算法来进行计算。
激光衍射法测量纺织品细丝直径的优点是测量范围广，可以测量直径在微米到毫米级
别的细丝；测量速度快，只需几秒钟到几分钟即可完成一次测量；测量精度高，可以达到
亚微米级别的精度。
激光衍射法测量纺织品细丝直径也存在一些限制。
测量结果可能会受到环境因素的干扰，如灰尘、气流等，需要在干净的环境下进行测量。
样品的表面质量会对测量结果产生
影响，需要保证细丝表面的光洁度和均匀性。
细丝直径测定实验报告
一、实验目的1. 理解并掌握劈尖干涉法测量细丝直径的原理。
2. 学会使用读数显微镜和钠光灯等实验仪器。
3. 通过实验，提高对等厚干涉现象的认识，并掌握相关测量技术。
二、实验原理劈尖干涉法是利用劈尖干涉现象来测量细丝直径的一种方法。
实验原理如下：当两块平板玻璃的一端夹持细丝，并在其间隙形成一空气劈时，当单色光垂直照射到劈尖上时，经过劈尖上下表面的反射光会产生干涉现象。
根据干涉条纹的间距和已知的光源波长，可以计算出细丝的直径。
三、实验仪器与材料1. 钠光灯2. 读数显微镜3. 空气劈尖4. 细丝5. 游标卡尺6. 记录本四、实验步骤1. 将细丝夹持在平板玻璃之间，形成空气劈尖。
2. 调整钠光灯，使其发出的光束垂直照射到劈尖上。
3. 将空气劈尖放置在显微镜的载物台上，调整显微镜，使观察到清晰的干涉条纹。
4. 记录相邻暗条纹的间距，重复多次，取平均值。
5. 用游标卡尺测量劈尖的长度，记录数据。
6. 根据实验原理和公式计算细丝的直径。
五、实验数据与处理1. 记录相邻暗条纹的间距：L1 = 0.2mm，L2 = 0.3mm，L3 = 0.25mm，L4 =0.22mm2. 记录劈尖的长度：L = 5.0mm3. 计算相邻暗条纹的平均间距：L_avg = (L1 + L2 + L3 + L4) / 4 = 0.23mm4. 根据公式计算细丝的直径：D = λ L_avg / 2 = 589.3nm 0.23mm / 2 = 0.0688μm六、实验结果与分析通过实验，我们成功测量了细丝的直径，结果为0.0688μm。
与理论值0.06mm相比，实验结果存在一定的误差。
误差产生的原因可能包括以下方面：1. 实验仪器精度限制：读数显微镜和游标卡尺的精度有限，导致测量结果存在误差。
2. 干涉条纹的观察和记录：观察和记录干涉条纹时，可能存在人为误差。
3. 空气劈尖的制备：空气劈尖的制备过程中，可能存在厚度不均匀等问题，影响测量结果。
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细丝直径的测量铁丝
直径
细丝直径的测量铁丝直径
【实验目的】
(1)通过实验加深对等厚干涉原理及干涉概念的理解
(2)学习用等厚干涉测量铁丝直径的方法
(3)学会读书显微镜的正确使用
【仪器用具】钠光灯读数显微镜劈尖装置
【实验原理】
当两片很平的玻璃叠合在一起，并在其一端垫入细丝时，两玻璃片之间就形成一空气薄层(空气劈)。
在单色光束垂直照射下，经劈上、下表面反射后两束反射光是相干的，干涉条纹将是间隔相等且平行于二玻璃交线的明暗交替
的条纹
相邻两暗纹(或明纹)对应的空气厚度
2dk 2 k
2dk, — k 1
2dki dk j 则细丝直径D为
ta n
N为干涉条纹总条纹
勿人k |明纹2d /2 2k 1-
暗纹
-------------------------------------------- r ---------
D——
1S-2--------------------------------------------------
L为劈尖的长度用游标卡尺测，S%相邻两暗条纹的间距，用读书显微镜测量(5次测
量)
____ 6
589.3 10 mm
A为钠光波长，入二
已知入射光波长，测出N。
和L ,就可计算出细丝(或薄片)的直径D。
【实验内容】
(1) 将细丝(或薄片)夹在劈尖两玻璃板的一端，另一端直接接触，形成空气劈尖。
然后
置于移测显微镜的载物平台上。
(2) 开启钠光灯，调节半反射镜使钠黄光充满整个视场。
此时显微镜中的视场由暗变売。
调节显微镜目镜焦距及叉丝方位和劈尖放置的方位。
调显微镜物镜焦距看清干涉条纹，并使显微镜同移动方向与干涉条纹相垂直。
(3) 用显微镜测读出叉丝越过条暗
条纹时的距离I,可得到单位长度的条纹数No。
再测出两块玻璃接触处到细丝处的长度L.重复测量五次，根据式
D N丄(/2)计算细丝直径D平均值和不确定度。
【数据记录】
实验测量数据
单位(mm)斥一I，rI ：11
【注意事项】
(1)干涉环两侧的序数不要数错
(2)防止读书显微镜的回程误差。