應用激光衍射法測量紡織品細絲直徑

【摘 要】在前面的工作中我們實驗室對激光衍射法測量直徑提出了具體的實現方案，本文利用激光衍射法測量紡織品細絲在自然拉伸狀態下的直徑，對比常用的螺旋測微計測量直徑的方法，本方法克服了由樣品自身柔性帶來的測量困難。同時通過教學和實踐相結合我們可以提高學生的學習興趣。

【關鍵詞】單縫衍射;紡織品細絲;直徑

中圖分類號： O436.1 文獻標識碼： A文章編號： 2095-2457（2019）07-0099-001

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.07.041

【Abstract】In the previous studies， the laser diffraction measurement method of the diameter was implied. In this paper， we measured the textile filament diameter by laser diffraction method. Compared with the method of spiral mierometer， we overcome the difficulty caused by the flexibility of textile filament in the measurement. By combining teaching with practice， we can increat the studying interest.

【Key words】Ingle slit diffration; Textile filament; Diameter

單縫衍射是指光波在傳播過程中遇到障礙物，當障礙物（小孔、細線、毛發）的線度和光的波長相差不大時，光發生偏離直線傳播的現象。光繞過障礙物在障礙物后的觀測屏上出現的光強分布不均勻稱為衍射圖樣[1]。在前面的工作中我們對單縫衍射實驗測量細絲的方法提出了具體的實驗方案[2]，通過對比利用激光衍射和螺旋測微計測量銅絲直徑的方法，我們發現激光衍射方法測量直徑的精度可以達到0.0001mm，而螺旋測微計的方法僅僅為0.001mm2。我們知道在生產和學習過程中由于紡織品本身的柔性很大，給測量其直徑帶來了困難，本文提出利用激光衍射法測量紡織品在自然拉伸狀態下的直徑，通過結合理論學習和生活應用的方式促進學生學以致用同時達到拓展學生視野的目的。

1 實驗原理和實驗裝置

2 實驗結果和討論

實驗數據如表1，L為讀數目鏡到細絲的距離，s為衍射暗條紋的間距，本實驗氦氖激光波長λ=632.8nm，得到每次測量的細絲直徑為d，共測量五次，得到紡織品細絲的直徑平均值為0.2137mm。綜上我們利用衍射法測量紡織品細絲的直徑，克服了由于樣品本身的柔性給螺旋測微計測量直徑帶來的困難，我們也可以把該方法推廣到其他自身容易受損的樣品如一些植物纖維細絲等。通過本文學習我們提高學生對單縫衍射原理的認識并通過應用衍射法測量紡織品細絲直徑拓展了學生視野。

【參考文獻】

[1]覃以威.大學物理實驗（Ⅱ）[M].桂林：廣西師范大學出版社，165-167（2010）.

[2]覃力平，趙子珍，莫玉香.用激光衍射法測量細絲直徑. 實驗科學與技術12（2014）.

[3]姚啟鈞.光學教程[M].高等教育出版社（1988第二版）.