
扭秤实验是一种通过悬丝扭转放大微弱力学作用的实验装置,主要用于测量引力、静电力等微小相互作用。其核心原理包括两次放大:通过长力臂产生力矩放大效应,以及利用平面镜反射将微小扭转转化为光点位移进行光学放大 。
该实验最早由法国物理学家库仑于1785年发明,用于验证静电力与距离平方反比定律。英国科学家卡文迪许在1798年改进装置,通过悬挂铅球组测得引力常量G≈6.67×10-11 N·m²/kg²,并计算出地球质量 。现代实验中,中国科学家于2006年在武汉山洞采用扭秤周期法测得G值相对误差百万分之130,2018年结合角加速度法使精度提升至11.6 ppm 。
实验装置通常包含悬丝悬挂的平衡杆和外部引力源,通过光斑位移测量扭转角度。20世纪发展出动态共振法、真空环境下远程控制等技术改进测量精度,瑞士科学家通过振动横梁周期测量将不确定度降低至1.66% 。
想要了解更多“扭秤实验”的信息,请点击:扭秤实验百科
