（4） 实验中光杠杆与望远镜光轴之间的夹角会给实验结果带来一定的误差，尽量减小角度。
4、结果表达：
（1）平均值 2.1110 5C 1
（2）绝对值
1 4
1
2
3
4
0.29 105C 1
（3）所测材料线膨胀系数 (2.11 0.29) 10 5C 1 ;相对误差 E 13.7%
作业:（1）答： b(n2 n1 ) 8.00 1.05 0.02
(1) 由于测 L, D , b 是采用常规的 长度测量，具体操作十分简单，这几个待测量带来的误差
主要仪器本身的 系统误差以及测量偶然误差，可以通过多次测量求平均值来尽量减小误差；
（2）温度计读数 t1 ， t2 的误差主要是系统误差，可以进行系统误差修正；
（3）通过望远镜标尺读数 n2 ， n1 引入偶然误差。
1 49.55 (65
45)
2.2110 5C 1
3
L(t2
t1
)
b(nm 2D
nn
)
1 L(tm
tn
)
8.00
(1.95 2 210
0.90)
49.55
1 (70
50)
2.21
10
5C
1
4
L(t2
t1 )
b(nm 2D
nn
)
1 L(tm
tn
)
8.00
(2.10 1.30) 2 210
测微放大原理（参阅实验八），有
n2 n1 b
(4)
2D
D 为光杠杆镜平面的距离； b 为光杠杆的丁足尖到镜面连线的 垂直距离。
（2）利用改进型的干涉仪的等倾环纹的移动来测量 ，原理参阅实验十二。动镜的改变量
与“冒”出或“缩”进环纹数 N 满足
L2
L1
N
2
(5)
实验步骤：
1、利用 GX55
1 (60
40)
1.54
10 5C 1
（1）平均值 1 2 3 4 2.49 2.21 2.211.54 105 2.11105C 1
4
4
（2）绝对值
1 4
1
2
3
4
1 2.49 2.11 2.21 2.11 2.21 2.11 1.54 2.11 105 4
（1） 将光杠杆三个构成等腰三角形的尖脚放在白纸上轻轻地按一下，得到三个支点的位置。
通过作图量出等腰三角形的高 X，然后将光杠杆放在平台上，使它的顶点脚放在金属杆的上端。
（2） 调整光杠杆的位置，以及望远镜的位置和焦距，使得在望远镜中能清楚地看到标尺的
刻度（调整方法同实验五），记下加热前标尺的读数 n1 。（详细步骤见 P74 页） （3） 接通加热开关，要求测一组 n t 值， 2、利用 SGR-I 型线膨胀测定仪测待测杆的 (略)
2.02
（2）答：光杠杆的三点指放平面镜的装置有三个脚尖，构成等腰三角形。从后脚尖到前两脚
尖连线的距离 b 以及光杠杆的两个前脚连线中点到标尺的距离 D 称为两臂。
2D
2 210
由
b(n2 n1) 1
2.11105C 1
L(t2 t1 )
2D L(t2 t1)
对于 t1
40C 而言
L(t2
t1) t1
0.02 49.55 20 40 0.02
2.0210-5
相对误差 E 100 % 2.11 2.02 100 % 4%
L L0 (1 t1 )
L L0 (1 t2 )
消去 L0 ,有
L(t2 t1 ) t1 L(t2 t1 )
(3)
本实验 的测量方法有两种：
（1）利用光杠杆和尺组望远镜。设温度为 t1 时通过望远镜和光杠杆的平面镜，看见望远镜在视场 中叉丝横线所对准的直尺为 n1，当温度升高到 t2 ，在视场中叉丝横线所对准的直尺为 n1 ，根据杠杆的
1 0.38 0.1 0.1 0.57105 0.29 105C 1
4
（3）所测材料线膨胀系数 (2.11 0.29) 10 5C 1 ;
相对误差 E 100 % 13.7%
3、误差原因分析：
从实验原理可知，线膨胀系数测得值的误差是由 L, D , b ， t1 ， t2 n2 ， n1 ，引入的.
1.75
1.05 2.21×10－5
1.95
1.05 2.21×10－5
2.10
0.80 1.54×10－5
L 49.55cm ； b 8.00cm ）
N 40所对应的温度改变量
i园纹变化数
tm / ℃
tn / ℃
tm tn / ℃
N 2
1
40
24.0 27．4
3.4
12656nm
2
40
27.4 31．6
4.2
12656nm
3
40
31.6 35．8
4.2
12656nm
4
40
35.8 40．0
4.2
12656nm
/ ℃-1 / ℃-1
2.48×10－5 2.00×10－5 2.00×10－5 2.00×10－5
2.12×10－5
( 632.8nm；
2、数据处理： 对于数据表格 1 而言
大学物理实 验 报 告
实验时间 2008 年 10 月 8 日
姓名
王小二
组号
第 7 周 土木学院
18
指导教师
学院 班级学号 *****
陈德彝
分数
实验名称：
固体线膨胀系数的测定
实验目的: 1、 测量两种金属杆的线膨胀系数。 2、 进一步使用光杠杆测定固体长度的微小变化。 3、 初步掌握温度测量的要领。
实验原理:
固体的长度 L 一般随温度 t 的升高而增加，理论和 实践表明， L 和 t 的关系为：
L L0 (1 t t 2 )
（1）
L0 为 t 0C 时的长度，在常温附近不大的温度范围内，可写为
L L0 (1 t)
（2）
设温度为 t1 C 的长度为 L ,温度升到 t2 C，其长度增加 ，由上式由
数据处理：
1、数据表格： 温度与视场中标尺刻度数据
i tm / ℃ nm / ㎝
i tn / ℃ nn / ㎝ ni4 ni
/℃-1
1
40
0.25
5
60
2
45
0.60
6
65
3
50
0.90
7
70
4
55
1.30
8
75
（ D 1 L 100 4.2 100 210cm ；
2
2
1.55
1.30 2.49×10－5
L0 150 .04mm )
1
L(t2 t1 )
b(nm nn ) 2D
1 L(tm tn )
8.00 (1.55 0.25) 2 210
1 49.55 (60
40)
2.49 10 5C 1
2
L(t2 t1 )
b(nm nn 2D
)
1 L(tm tn )
8.00 (1.75 0.60) 2 210