研究目的
利用一种简单且成本低廉的装置研究材料中的光机械效应,该装置适用于高中或本科实验室。
研究成果
该装置提供了一种经济高效的测量材料光机械效应的方法,适用于教学环境。它能够测定材料参数,并可用于比较不同材料的响应时间和强度。
研究不足
该仪器的精度受限于力传感器的精度和激光笔的功率输出。高强度下的样本光损伤也是一个问题。
1:实验设计与方法选择:
装置包括用于驱动的激光笔、用于响应测量的力传感器、用于数据采集的Arduino以及机械安装部件。
2:样本选择与数据来源:
样本包括液晶弹性体及其他材料(如掺杂偶氮苯染料的PMMA)。
3:实验设备与材料清单:
激光笔、珠宝商天平的力传感器、Arduino UNO、光学面包板、中性密度滤光片。
4:实验步骤与操作流程:
用激光照射样本,并随时间测量力响应。
5:数据分析方法:
使用Python和Origin Pro软件分析数据以确定光机械常数。
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Arduino UNO
UNO
Arduino
Data acquisition and control
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American Weigh Scale Digital Pocket Gram Scale
AC-100-BLK
American Weigh Scale
Force measurement
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Laser pointer
Material actuation
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INA125 operational amplifier
INA125
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Signal amplification
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