大學物理實驗中測定金屬絲在受力時的微小伸長量,通常使用的是靜態拉伸法。金陵科技學院學生吳官東、黃瀟和戈明月,針對目前測量儀器笨重、測量精度不夠高的缺點,設計出一套基於線陣CCD與麥可遜幹涉儀的金屬絲楊氏模量測量方案,該作品在蘇州科技大學舉行的江蘇省高校第十四屆大學生物理及實驗科技作品創新競賽決賽中獲得一等獎。
本作品改裝了精密光學儀器麥可遜幹涉儀,將幹涉儀的一塊平面鏡與待測金屬絲和拉力傳感器相連,當金屬絲中拉力變化時,平面鏡位置隨之變化,光屏上的幹涉條紋會發生移動,由條紋移動數目可得知平面鏡移動的距離,進而獲得金屬絲的微小伸長量,從而提高了測量結果的精度;為方便讀數、降低出錯率,本作品使用線陣CCD捕獲雷射幹涉的光強信號,並用單片機編程對條紋移動進行自動計數,增加了測量過程的便捷性。
「該作品將多個物理實驗相結合,用光學的方法測量力學量,提高了測量結果的精度、降低了不確定度;用拉力傳感器測定金屬絲拉力,比傳統大學物理實驗中的加砝碼精確,並可實現拉力連續變化;用單片機控制CCD線陣實現幹涉圓環移動自動計數,操作更便捷,且準確度更高。」指導老師姜悅介紹說。
江蘇省高校第十四屆大學生物理及實驗科技作品創新競賽經江蘇省教育廳批准,由江蘇省高校大學生物理及實驗創新競賽組織委員會主辦、江蘇省物理學會和蘇州科技大學共同承辦,旨在促進本省高校物理及實驗教學改革,激發廣大學生刻苦學習、勇於創新的精神,全面提高學生科學素質及實踐能力。包括南京大學、南京理工大學等在內的全省49所高校大學生攜411項作品參賽,大賽設一等獎42項、二等獎80項、三等獎126項。
近年來,金陵科技學院在南京軟體科技大學創建過程中,大力推進「南京化戰略」,積極創新人才培養模式,切實培養適應地方經濟社會發展需要的高級應用型人才。5年來,該校基礎課部物理教學團隊共指導20多組學生在江蘇省高校大學生物理及實驗科技作品創新競賽中獲一、二、三等獎計17項,多名教師獲得「優秀指導教師」稱號。 孫 嫣