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毕业论文（设计） 论文题目：试论光学放大方法 论文题目：试论光学放大方法 学生姓名：鲁俊 学 号：100601022 所在院系：物理与电子信息系 专业名称：物理学 届 别：2014届 指导教师：李徽 UU lb. 刖吕 1光的放大方法的一般原理 在历史和现代的测量仪器屮，光放大方法作为测量微小位移的方法得到Y广泛的应用，就比如物理学 史上非常茗名的卡文迪许测景万冇引力常数的实验，以及在现代其屮巾扫描隧道S微镜为代表的扫描 探针显微技术.在现在的大学物理实验中，光放大方法是学生需要举握的基本测微方法之一，很多实验 屮都必须用到这些方法，如在拉伸法测杨氏弹性模虽实验、光点式灵敏电流计以及固体线膨胀系数等 测:E实验屮多处用到.然而作为一种基木测微技术,很多学生却没冇对其充分重视.木文则通过介绍对 这一测微技术的原理和具体应用方法，让大家可以对光放大方法这个传统的实验思想是为什么能在历 史和当代最先进的显微仪器中都能得到重耍应川的原因，可以奋一个比较完整的认识. 2 TOC \o 1-5 \h \z 1.1仪器设备 2 光放人测量微小位移的方法其实就是利川位移前后造成与形变物体相连的〒面镜对光线的反射角度的 变化米放人位移倍号实现测量的。物理学史上非常有名的卞?文迪许验证万有引力的实验，现代以扫描 隧道显微镜为代农的扫描探针显微技术都巧妙的运用丫光放大方法的原理制成的仪器。 2 2物理学事上著名的使用光放大的实验——卡文迪许万有引力实验 2.1实验仪器 4 在1750年，卡文迪许就开始进行对两物体之间的万旮引力作川的实验室测定实验.他因为受到约翰?米 歇尔研究磁力所采川方法的启示，所以介:试验中，他将1根细K:杆的两端各安1个小铅球，做成哑铃形 状的物体，然后再用1根石英丝把“哑铃”由中间横吊起來，同时用2个想对大-?些的铅球分别移近2 个小铅球.根据万宥引力的规律，在万奋引力的作川卜“哑铃”一定会发生移动，与此同时连接着“哑铃” 的石英丝就会随之扭动.然后根据实验测出石英丝扭转的炻度，川数学公艾即可算出引力的人小，从而 进一步得到万有引力常数（G） . 4 TOC \o 1-5 \h \z 2.3实验的结果和分析 4 3现代物理实验中必威体育精装版的使用光方大方法的实验仪器 3.1仪器介绍 图三扫描探针显微镜的一般原理图 5 3.2实验原理 5 在扫描探针显微技术中，样品和探针的表而非常接近的吋候（NM量级），因为探针针尖与样品表而间具有 力的相互作用从而导致微悬臂发生弯仙形变，其屮形变的大小实际上就已经含了待测样品表Wii测试 点的信息.如果在保持探针横卨的条件之下，让探针在样品的表面扫描，同时记录下在不同测试点上微 悬?臂的形变人小的数据，根据这个提取fli样品的表而性质的信息.在这个过程中W最笊耍是耍从微悬臂 探针和样品农血的相互作用过程屮捉取出有关样品农面的形貌和一些例如农血弹性、粘性、微摩擦等 性能的信息.对大多数测力型的扫描探针敁微镜来讲（比如原了力显微镜、摩檫力敁微镜等），用于监测 微悬竹探针和样品表面相互作用的方法称为光放大方法，即光杠杆原理，如阁4所示. 5 4其他运用到光放大方法的实验 8 10 : 10 光的放大方法 学生：鲁俊（指导老师：李徽） （淮南师范学院物理与电了信息系） 物理实验中有许多物理量不容易观察到。有一物理些实验，巾于测暈工具、反 应时间等原因，有许多物理量不容易观察到或无法准确判定或测量。对此应想方设法将 实验所产生的现象、效果放大，以促进研究者深入探究、揭示规律。这就应在物理实验 屮引入物理量的放大方法。木文介绍了光的放大方法的原理，以及试验屮需要注意的地 方，介绍了光放大原理在卡文迪许的扭秤实验和扫描探针显微镜中的使用。 关键词：实验；物理量；放大方法；光放大；扫描探针显微镜；万冇引力实验 Optical amplification method Student: LuJun(Faculty Adviser： LiHuii) (Department of college physical electronic information，Huainan Normal University)Abstract: There arc many physical physics experiments arc not easily observed. Some have a physical experiment，the measurement tool，and the reaction time and other reasons， there are many physical not easily observed or measured or can not be accurately d