相对相间距离即相对距离,是指一个物体相对于参考物的绝对距离,表现为物体与参考物之间的直线距离,其单位为长度单位。
简介相对相间距离的物理含义是物体与参考物之间的直线距离,是一种长度物理量,当相对相间距离较小时,可采用测量长度的方法直接测量,相对相间距离过大时,无法用量具直接测量,可采用一些相应的方法进行估算。与相对相间距离不同,绝对距离是指物体与参考系坐标原点的直线距离。
测量工具测量相对相间距离的量具、仪器和方法多种多样,最基本的量具有米尺、游标卡尺和螺旋测微计。对于微小长度测量可以借助光学放大的方法,如读数显微镜、测微目镜、尺读望远镜和迈克尔逊干涉仪等。
1、米尺
在实验室中进行普通的长度测量,使用的是温度系数小、受环境条件(湿度、压力等)影响小的米尺,米尺有15,30,100cm等多种规格,其最小分度值一般为1mm。大学物理实验中的很多实验仪器上如光具座的导轨、气垫导轨、复摆的摆杆等都标有米尺。由于米尺有一定的厚度,为避免测量者从不同角度观测时造成读数误差,应将米尺的刻度线紧贴在待测物体上。测量时,一般不用米尺的端边作为测量起点,而选择某一刻度作为起点,以免由于边缘磨损而引起误码差,读数由米尺上的准确读数和估读位读数组成(估读位读数是估计值,允许有误差)。
2、游标卡尺
游标卡尺是一种利用游标提高精度的长度测量仪器,其构造如图所示。
游标是附在主尺上的一个可移动的附件,利用它可使测量数据更为精确,在标准米尺(主尺,其最小分度y为1mm)上附有一个可以沿主尺尺身滑动的游标(副尺),游标上m个分度格的长度和主尺上m-1个分度格的长度相等,游标上最小分度值x可由mx=(m-1)y算得。主尺上每格分度值y与游标上每格分度值x的差值称为游标精度值,也是游标尺能准确读到的最小分度值,用△y表示,即△y=y-x。
3、螺旋测微量具
螺旋测微量具是利用螺旋测微系统测量长度的测量量具。螺旋测微系统是将测微螺杆的角位移转变为直线位移的系统,它是由一根螺距为y的精密螺杆和与它配套的螺母套筒两部分组成,固定螺杆转动螺母或固定螺母转动螺杆,都会使螺母在螺杆上直线移动,每转动一圈,直线移动距离为螺距y。如果螺母套筒圆周上刻有m个分度,则螺母套筒每转动一个分度,移动的距离为之y/m,可以根据转动的角度求得移动的直线距离,这就是所谓的“机械放大”1。
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黄伦先 - 副教授 - 西南大学