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熱実験における金属チューブの膨張を測定するために光レバーが使用されるのはなぜですか?

光レバーは、長さの小さな変化を検出するための非常に敏感で正確な方法を提供するため、金属チューブの膨張を測定するために熱膨張実験で使用されます 。

これが良い選択である理由は次のとおりです。

* 増幅: 光レバーは、金属チューブに取り付けられたミラーを使用します。チューブが拡大すると、ミラーはわずかに回転します。この回転は、鏡から反射される光のビームによって拡大され、それがスケールに落ちます。スケールの変位は、チューブの実際の拡張よりも大幅に大きく、測定が容易になります。

* 非接触測定: 光レバーは金属チューブに物理的に触れず、拡張プロセスへの干渉がないようにします。

* 高感度: 光レバーは、長さの非常に小さな変化を検出できるため、温度変化による金属の微妙な膨張を測定するのに適しています。

* シンプルさ: セットアップは比較的単純で、鏡、光源、スケールだけが必要です。

それがどのように機能するか:

1.鏡が金属チューブに取り付けられています。

2。鏡に向けられた光ビームが向けられます。

3.熱のためにチューブが膨張すると、ミラーはわずかに回転します。

4.鏡からの反射光ビームは方向を変え、スケールに変位を引き起こします。

5.スケールの変位は、金属チューブの膨張に比例します。

他の方法に対する利点:

* より高い精度: キャリパーまたはルーラーを使用した直接測定と比較して、光学レバーは増幅効果により大幅に高い精度を提供します。

* 接触干渉を最小化: 直接接触測定はチューブの拡張に影響を与える可能性がありますが、光レバーはこの問題を回避します。

* 汎用性: 光レバーは、金属チューブだけでなく、さまざまな材料や形状の拡張を測定するために使用できます。

要約すると、光レバーは、その高感度、非接触測定、シンプルさ、および増幅機能のため、熱膨張を測定するための強力なツールです。これにより、小さな長さの変化を正確かつ正確に測定できるようになり、熱実験に不可欠なツールになります。

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