放大法

在现象、变化、待测量很微小的情况下,可采用“放大”的方法。根据放大对象的不同,放大的方法也各异。螺旋测微计、游标卡尺是对“长度” 的“机械放大”;望远镜,显微镜是利用透镜来进行“光放大”;喇叭,蜂呜器是对声的放大;用晶体三极管可对电信号进行“电放大”;投影式是表、教具借助投影仪来放大。

物理课本上介绍的卡文迪许设计的测量万有引力的著名扭秤装置,该实验的关键是要测量出由于小球 m 受到大球 m′的吸引时,石英丝被扭转的角度。但是小球 m 和大球 m′之间的引力非常微弱,因而石英丝扭转的角度也极为微小,不进行放大无法观测。卡文迪许正是巧妙地运用了光点反射放大法,借助从小平面镜 M 的反射光在刻度尺上移动的距离来求出扭转角,再根据扭转角就可以算出 m 与 m′的引力 F。

光点反射放大法是物理实验中常用的放大方法,它是使光的反射角的微小变化,通过反射线投射到远处光屏上的光点的移位来显示,其变化的显著程度取决于反射镜至光点投射之间的距离;另外,杠杆放大法也是较常用的放大方法,它是利用有固定转轴的指针,微小变化作用于指针杠杆的短臂, 而观察点则在长臂的顶端,观察的显著程度取决于长臂与短臂的比值。