測(cè)G方法資料學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1測(cè)測(cè)G方法方法(fngf)資料資料第一頁(yè)，共89頁(yè)。實(shí)驗(yàn)室方法(fngf)扭秤直接傾斜法 靜電(jngdin)補(bǔ)償法 角加速度法扭秤周期法機(jī)械共振法水銀懸浮法 天平直接(zhji)傾斜法 自由落體法 原子自由下落雙單擺法第1頁(yè)/共89頁(yè)第二頁(yè)，共89頁(yè)。G=(6.670.07)10-11m3kg-1s-2 1798, Cavendish H., 第2頁(yè)/共89頁(yè)第三頁(yè)，共89頁(yè)。位置探測(cè)器位置探測(cè)器m吸引質(zhì)量吸引質(zhì)量MM檢 驗(yàn) 質(zhì) 量檢 驗(yàn) 質(zhì) 量m光源光源扭絲扭絲反射鏡反射鏡第3頁(yè)/共89頁(yè)第四頁(yè)，共89頁(yè)。第4頁(yè)/共89頁(yè)第五頁(yè)，共89頁(yè)。第5頁(yè)/共89頁(yè)第六頁(yè)，共89頁(yè)。1895

2、, Boys C.V., G=(6.6580.007)10-11m3kg-1s-2Mm石英(shyng)絲Mm吸引吸引(xyn)質(zhì)量：質(zhì)量：7.4Kg鉛球鉛球檢驗(yàn)檢驗(yàn)(jinyn)質(zhì)量：質(zhì)量：1.29839g 金球金球第6頁(yè)/共89頁(yè)第七頁(yè)，共89頁(yè)。第7頁(yè)/共89頁(yè)第八頁(yè)，共89頁(yè)。1942, Hely P.R., G=(6.6730.003)10-11m3kg-1s-2鎢絲鎢絲1930, Hely P.R., G=(6.6700.005)10-11m3kg-1s-2第8頁(yè)/共89頁(yè)第九頁(yè)，共89頁(yè)。第9頁(yè)/共89頁(yè)第十頁(yè)，共89頁(yè)。1982, Luther Towler G=(6.6726

3、0.0005)10-11m3kg-1s-2第10頁(yè)/共89頁(yè)第十一頁(yè)，共89頁(yè)。 G=(6.715400.00056)10-11m3kg-1s-2德國(guó)布倫瑞克物理技術(shù)德國(guó)布倫瑞克物理技術(shù)(jsh)學(xué)院學(xué)院: PTB-95 第11頁(yè)/共89頁(yè)第十二頁(yè)，共89頁(yè)。 G=(6.67400.0007)10-11m3kg-1s-2美國(guó)美國(guó)(mi u)洛斯阿拉莫斯國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室洛斯阿拉莫斯國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室: LANL-97 第12頁(yè)/共89頁(yè)第十三頁(yè)，共89頁(yè)。 G=(6.67290.0005)10-11m3kg-1s-2俄羅斯科學(xué)院俄羅斯科學(xué)院: TR&D-98 第13頁(yè)/共89頁(yè)第十四頁(yè)，共89

4、頁(yè)。 G=(6.68730.0094)10-11m3kg-1s-2美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局和科羅拉多大學(xué)美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局和科羅拉多大學(xué)(dxu)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室:JILA-98 第14頁(yè)/共89頁(yè)第十五頁(yè)，共89頁(yè)。 G=(6.67420.0007)10-11m3kg-1s-2新西蘭國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)新西蘭國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(u ji bio zhn)計(jì)量實(shí)驗(yàn)室計(jì)量實(shí)驗(yàn)室: MSL-99 Electrostatical Compensation第15頁(yè)/共89頁(yè)第十六頁(yè)，共89頁(yè)。 G=(6.6830.011)10-11m3kg-1s-2法國(guó)法國(guó)(f u)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量局國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量局:BIPM-99 第16頁(yè)/共89頁(yè)第

5、十七頁(yè)，共89頁(yè)。第17頁(yè)/共89頁(yè)第十八頁(yè)，共89頁(yè)。 G=(6.67540.0015)10-11m3kg-1s-2瑞士瑞士(ru sh)蘇黎世大學(xué)：蘇黎世大學(xué)：Uzur-99 第18頁(yè)/共89頁(yè)第十九頁(yè)，共89頁(yè)。 G=(6.67350.0029)10-11m3kg-1s-2德國(guó)伍珀塔爾大學(xué)德國(guó)伍珀塔爾大學(xué)(dxu) ：UWup -99第19頁(yè)/共89頁(yè)第二十頁(yè)，共89頁(yè)。第20頁(yè)/共89頁(yè)第二十一頁(yè)，共89頁(yè)。第21頁(yè)/共89頁(yè)第二十二頁(yè)，共89頁(yè)。 G=(6.6742150.000092)10-11m3kg-1s-2美國(guó)華盛頓大學(xué)美國(guó)華盛頓大學(xué) ：Uwash2000第22頁(yè)/共89頁(yè)第

6、二十三頁(yè)，共89頁(yè)。第23頁(yè)/共89頁(yè)第二十四頁(yè)，共89頁(yè)。第24頁(yè)/共89頁(yè)第二十五頁(yè)，共89頁(yè)。JILA-98 ：G=(6.68730.0094)10-11m3kg-1s-2美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局和科羅拉多大學(xué)(dxu)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室:JILA-98 自由落體法CODATA1998收錄(shul)源質(zhì)量：500Kg鎢待測(cè)信號(hào)：80mGal第25頁(yè)/共89頁(yè)第二十六頁(yè)，共89頁(yè)。Stanford/Yale laboratory gravity gradiometer3/ 410G G G=6.6930.0270.021源質(zhì)量(zhling)：540Kg鉛待測(cè)信號(hào)：30mGal第26頁(yè)/共89頁(yè)第二十七頁(yè)

7、，共89頁(yè)。(Italian for Accurate Measurement of G with Atom Interferometry).2/ 1 10G G G=6.640.06源質(zhì)量(zhling)：306Kg 鉛待測(cè)信號(hào)：140mGal3/ 1.610G G G=6.6670.011第27頁(yè)/共89頁(yè)第二十八頁(yè)，共89頁(yè)。地球物理方法：利用自然物體(wt)作為吸引質(zhì)量 實(shí)驗(yàn)室方法：利用人為設(shè)計(jì)的吸引(xyn)質(zhì)量 2MmFGr基本原理：牛頓萬有引力定律單擺法、天平法扭秤法：偏轉(zhuǎn)法（角位移）、周期法（角速度） 、 角加速度法自由落體法待測(cè)引力源質(zhì)量M待測(cè)引力測(cè)量工具第28頁(yè)/共89頁(yè)第

8、二十九頁(yè)，共89頁(yè)。第29頁(yè)/共89頁(yè)第三十頁(yè)，共89頁(yè)。實(shí)驗(yàn)的方法及每個(gè)方法的特點(diǎn)。第30頁(yè)/共89頁(yè)第三十一頁(yè)，共89頁(yè)。重力重力(zhngl)(zhngl)cfPPPcosRRocos2RmfIccfpp2222cosccppfpf cos21cos222pfppffppccccosccfpppf因?yàn)橐驗(yàn)?m/s832. 9g兩極兩極2m/s780. 9g赤道赤道第31頁(yè)/共89頁(yè)第三十二頁(yè)，共89頁(yè)。22cosRmpppfpfccsinsinsinsingmRmpfppGIcsincossinsin2gR22sin245pp在在 處，處， 與與 的夾角最大的夾角最大cfPPPcosRR

9、o第32頁(yè)/共89頁(yè)第三十三頁(yè)，共89頁(yè)。gmRmpfppGIcsincossinsin245pp在在 處，處， 與與 的夾角最大。的夾角最大。GImmgR22sin2如果如果 constmmGI則不同材料的物體用細(xì)線懸掛起來時(shí)，取不同方向。重垂測(cè)傾角檢則不同材料的物體用細(xì)線懸掛起來時(shí)，取不同方向。重垂測(cè)傾角檢驗(yàn)等效原理驗(yàn)等效原理(yunl)，實(shí)驗(yàn)精度達(dá)，實(shí)驗(yàn)精度達(dá)10-5。Eotvos 扭秤實(shí)驗(yàn)結(jié)果為扭秤實(shí)驗(yàn)結(jié)果為10-9 （1922年，年，Eotvos） 扭秤實(shí)驗(yàn)結(jié)果為扭秤實(shí)驗(yàn)結(jié)果為 r，即 m 在球外，x 的變化(binhu)范圍是： rRxrR由于(yuy)： rdxxrRrRR-r

10、4 1222 222 4RMmGtrRmGF得：該結(jié)果表明，一個(gè)密度均勻的球殼對(duì)球殼外一質(zhì)點(diǎn)的引力，等效于它的所有質(zhì)量都集中于它的中心時(shí)的引力。 第40頁(yè)/共89頁(yè)第四十一頁(yè)，共89頁(yè)。dxxrRRmrGtdF 1 22222. R r，即 m 在球內(nèi)，x 的變化(binhu)范圍是： 由于(yuy)： 得：rRxRr0 1222 dxxrRRrRr0F該結(jié)果表明，一個(gè)密度(md)均勻的球殼對(duì)球殼內(nèi)任一質(zhì)點(diǎn)的引力為零！ 為什么會(huì)有這樣的結(jié)果？其原因恰恰是因?yàn)橐εc兩質(zhì)點(diǎn)之間距離的反平方關(guān)系。 第41頁(yè)/共89頁(yè)第四十二頁(yè)，共89頁(yè)。球本身都被作為考慮的范圍之內(nèi)了。第42頁(yè)/共89頁(yè)第四十三頁(yè)，

11、共89頁(yè)。2112glT2222glT12GMgR2222122R lGMTT山腳(shnjio)山頂：由于測(cè)量地點(diǎn)在山頂，故要受到山體的引力作用，那么就由兩部分(b fen)組成： 做最簡(jiǎn)單(jindn)的估計(jì)：第43頁(yè)/共89頁(yè)第四十四頁(yè)，共89頁(yè)。nAiry于1856年做的實(shí)驗(yàn)則是利用地球作為吸引質(zhì)量。第44頁(yè)/共89頁(yè)第四十五頁(yè)，共89頁(yè)。2212cosGMgRR井底(jn d)測(cè)量 井口測(cè)量(cling)322223()()cos()GMRlgRlRlR22122coslGMgglRR第45頁(yè)/共89頁(yè)第四十六頁(yè)，共89頁(yè)。( )( )( )( )lakeEarthtidesiiii

12、F hFhFhFhh( )ziFh11211222( )( ) ()()zzzzzFFhFhFhFh h是湖水的水位，利用天平測(cè)得的是則豎直方向的分力(fnl) 。通過大壩調(diào)節(jié)湖水的水位，水位變化前后檢驗(yàn)質(zhì)量的重量變化就完全由湖水的引力所引起的，即：第46頁(yè)/共89頁(yè)第四十七頁(yè)，共89頁(yè)。湖實(shí)驗(yàn)，改用裝滿水銀的圓桶作為吸引質(zhì)量，就得到了一個(gè)精度很高的值，該實(shí)驗(yàn)在后面介紹。第47頁(yè)/共89頁(yè)第四十八頁(yè)，共89頁(yè)。 小球感受(gnshu)到的大球的引力力矩為：這個(gè)力矩使得扭絲扭轉(zhuǎn)，扭絲扭轉(zhuǎn)就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)回復(fù)力矩，忽略掉非線性效應(yīng)，根據(jù)胡克定律，其扭絲方向的分量(fn ling)也可以寫出：22Mmb

13、GrtKt 當(dāng)系統(tǒng)平衡時(shí)，就會(huì)有：22r KGMmb第48頁(yè)/共89頁(yè)第四十九頁(yè)，共89頁(yè)。K22r KGMmb很難直接很難直接(zhji)測(cè)量得到，為了測(cè)量得到，為了得到得到K的值，可以(ky)通過測(cè)定扭秤本征周期的方法來間接得到。如果將扭秤看成諧振子，其振蕩周期就很容易寫出：因此： 2ITK222=IrGT bmM第49頁(yè)/共89頁(yè)第五十頁(yè)，共89頁(yè)。都認(rèn)為卡文迪什實(shí)驗(yàn)是第一個(gè)實(shí)驗(yàn)室的測(cè)G實(shí)驗(yàn)，它標(biāo)志著引力實(shí)驗(yàn)的一個(gè)歷史性飛躍。下面介紹一下卡文迪什實(shí)驗(yàn)：第50頁(yè)/共89頁(yè)第五十一頁(yè)，共89頁(yè)。第51頁(yè)/共89頁(yè)第五十二頁(yè)，共89頁(yè)。第52頁(yè)/共89頁(yè)第五十三頁(yè)，共89頁(yè)。線位置)。這樣，扭

14、絲就會(huì)相對(duì)初始位置有相反方向的偏轉(zhuǎn)，如果兩個(gè)吸引質(zhì)量完全相同，那么122偏轉(zhuǎn)(pinzhun)角 第53頁(yè)/共89頁(yè)第五十四頁(yè)，共89頁(yè)。n靈敏度提高的代價(jià)是穩(wěn)定度的喪失 ，系統(tǒng)越靈敏，就越容易受到外界環(huán)境的干擾(gnro)。這是靜態(tài)實(shí)驗(yàn)共同的缺陷。n扭絲平衡位置的漂移，其彈性系數(shù)對(duì)溫度變化的響應(yīng)，非線性效應(yīng)都是實(shí)驗(yàn)中的難題第54頁(yè)/共89頁(yè)第五十五頁(yè)，共89頁(yè)。 靜電補(bǔ)償法的原理與直接傾斜法類似，所不同的是使用了額外的靜電力矩補(bǔ)償了引力力矩，使扭絲保持原來的靜止?fàn)顟B(tài)。在檢驗(yàn)質(zhì)量附近放置(fngzh)吸引質(zhì)量后，扭秤受到引力力矩便要發(fā)生偏轉(zhuǎn)。與此同時(shí)，在電容極板上加上偏置電壓，扭秤就受到一個(gè)靜

15、電回復(fù)力矩，使得扭秤回到原來沒有吸引質(zhì)量時(shí)的位置。引力力矩被靜電力矩補(bǔ)償，其大小就可以通過靜電力矩的測(cè)量而得到。 第55頁(yè)/共89頁(yè)第五十六頁(yè)，共89頁(yè)。1132(6.66560.0006) 10secGm kg-1第56頁(yè)/共89頁(yè)第五十七頁(yè)，共89頁(yè)。靜電靜電(jngdin)補(bǔ)償法的缺點(diǎn)補(bǔ)償法的缺點(diǎn)n靜電補(bǔ)償法同直接傾斜法一樣，仍然是靜態(tài)的方法。即使引力力矩同靜電力矩平衡了，由于外界的干擾，扭秤也不可能完全靜止。n而實(shí)際電容的計(jì)算則相當(dāng)?shù)膹?fù)雜，特別是邊界效應(yīng)的影響，不過MSL小組采用的角加速度法測(cè)量電容是一個(gè)很好的方法，然而受目前技術(shù)的限制，測(cè)量精度也不可能很高。 第57頁(yè)/共89頁(yè)第五十

16、八頁(yè)，共89頁(yè)。gfkVkI22)0( Ikkgfg2ggGCk ggCIG/2ggCIG/)(202第58頁(yè)/共89頁(yè)第五十九頁(yè)，共89頁(yè)。傳統(tǒng)扭秤周期法遠(yuǎn)程配置圖(a)、近程配置圖(b)時(shí)的引力(ynl)耦合系數(shù)與吸引質(zhì)量間距的關(guān)系。第59頁(yè)/共89頁(yè)第六十頁(yè)，共89頁(yè)。 1982年Luther 和Towler所做的實(shí)驗(yàn)(shyn)裝置(Luther, Towler 1982 ) 1132(6.67260.0005) 10sGm kg-1第60頁(yè)/共89頁(yè)第六十一頁(yè)，共89頁(yè)。HUST-99實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)(shyn)第61頁(yè)/共89頁(yè)第六十二頁(yè)，共89頁(yè)。n測(cè)量時(shí)間延長(zhǎng)了很多 n非線性效應(yīng)：扭秤

17、的運(yùn)動(dòng)頻率就會(huì)含有高次諧波，而且基頻頻率不再與振幅(zhnf)無關(guān)n扭絲的熱彈性(溫度)和滯彈性(頻率) 第62頁(yè)/共89頁(yè)第六十三頁(yè)，共89頁(yè)。該方法是用慣性力矩(l j)來平衡引力力矩(l j)，測(cè)量量是角加速度GC GIGC為幾何(j h)因子 第63頁(yè)/共89頁(yè)第六十四頁(yè)，共89頁(yè)。2000年美國(guó)的年美國(guó)的J. H. Gundlach和和S. M. Merkowitz 改進(jìn)改進(jìn)(gijn)了了1969年年ROSE的實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)中加了調(diào)制信號(hào)。的實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)中加了調(diào)制信號(hào)。使用球多級(jí)矩展開來計(jì)算扭秤的角加速度：使用球多級(jí)矩展開來計(jì)算扭秤的角加速度：lmlmlmllmimlmlmlllma

18、mQqmlIGQqmlIGiIUa)sin() 12(8 e) 12(4)()(1113()(,)lmlmpplpppqr r Ydr1*3( )(,)lmlmaalaaaQr rYdr 第64頁(yè)/共89頁(yè)第六十五頁(yè)，共89頁(yè)。22222216( )sin25qGaaQI 在二維情況(qngkung)下，直接可以得到 222222222()(,)1532()sinpppppppppr r YdrqIr rdr2222221532qwtIwt對(duì)于一個(gè)規(guī)則(guz)的矩形薄片 第65頁(yè)/共89頁(yè)第六十六頁(yè)，共89頁(yè)。第66頁(yè)/共89頁(yè)第六十七頁(yè)，共89頁(yè)。n技術(shù)上難以實(shí)現(xiàn) ，由引力力矩產(chǎn)生的角加速

19、度是非常的小。然而通?；剞D(zhuǎn)臺(tái)的軸承的摩擦力矩就和引力力矩大小是可以比較的，而且還不一定是常數(shù)，與角速度，溫度，壓力等等都有關(guān)系。同時(shí)，回轉(zhuǎn)臺(tái)還要保證不產(chǎn)生磁性干擾，能夠抗震等等。這些實(shí)現(xiàn)起來都是相當(dāng)?shù)睦щy的。采用(ciyng)角加速度法的實(shí)驗(yàn)裝置相對(duì)周期法的要復(fù)雜得多，也昂貴得多。第67頁(yè)/共89頁(yè)第六十八頁(yè)，共89頁(yè)。一個(gè)環(huán)形的槽裝了一些水銀，一個(gè)懸浮物完全侵入水銀中，懸浮物依靠著水銀的浮力通過負(fù)重環(huán)支持著扭桿和檢驗(yàn)(jinyn)質(zhì)量。由于液體沒有靜摩擦力，軸就可以非常自由的旋轉(zhuǎn)。然而實(shí)際上，懸浮物的運(yùn)動(dòng)可能偏離軸心，這是不希望出現(xiàn)的。采取如下做法則可以解決這個(gè)問題：在槽上還固定了一個(gè)中心固

20、定環(huán)，該環(huán)的邊緣很接近懸浮物，當(dāng)懸浮物有偏離軸心的運(yùn)動(dòng)時(shí)，懸浮物和固定環(huán)之間的面積就會(huì)增大，這樣水銀的表面張力就會(huì)使其返回到軸心處。 n水銀懸浮可以(ky)看成是一種扭秤技術(shù)，利用了水銀提供的巨大浮力和零靜摩擦力替代了扭秤的作用。原則上也可以(ky)利用水銀懸浮做周期法或角加速度法等實(shí)驗(yàn)。第68頁(yè)/共89頁(yè)第六十九頁(yè)，共89頁(yè)?；貜?fù)力矩則由靜電計(jì)來提供，靜電計(jì)類似于Maxwell用來測(cè)量電壓使用的四象限靜電計(jì)，當(dāng)然，在這里靜電計(jì)的作用是相反的：通過已知的電壓產(chǎn)生一個(gè)力矩。靜電計(jì)的結(jié)構(gòu)可以參見圖3。兩塊圓盤分別等分為四個(gè)獨(dú)立的部分(the “quadrants”)；一個(gè)由兩個(gè)扇面組成的活動(dòng)極板(

21、needle)放置在圓盤之間，與轉(zhuǎn)軸固定。靜電計(jì)的軸和水銀(shuyn)軸承的轉(zhuǎn)軸是固連在一起的，并且接地。第69頁(yè)/共89頁(yè)第七十頁(yè)，共89頁(yè)。第70頁(yè)/共89頁(yè)第七十一頁(yè)，共89頁(yè)。2gIkgt02i tIkegt如果引力力矩(l j)是一個(gè)隨著時(shí)間周期性變化的量 222022Ig若系統(tǒng)(xtng)就會(huì)發(fā)生共振，共振的幅度 為： 01222022 ()AItgg 04QA第71頁(yè)/共89頁(yè)第七十二頁(yè)，共89頁(yè)。3312112singGMmabtrrt1。雙扭秤配制(pizh)n要實(shí)現(xiàn)共振，現(xiàn)在的問題就是如何產(chǎn)生(chnshng)一個(gè)隨時(shí)間正弦波動(dòng)的引力場(chǎng)了。目前可以采取如下三種配置：第72

22、頁(yè)/共89頁(yè)第七十三頁(yè)，共89頁(yè)。2。雙旋轉(zhuǎn)質(zhì)量(zhling)配置()()332222222sin()112cos2cosgGMmabtababtababtt第73頁(yè)/共89頁(yè)第七十四頁(yè)，共89頁(yè)。2singmGMbtat第74頁(yè)/共89頁(yè)第七十五頁(yè)，共89頁(yè)。扭秤有兩個(gè)優(yōu)點(diǎn),一是非常靈敏,二是有很高的品質(zhì)因子。其他的扭秤實(shí)驗(yàn)都只利用了第一個(gè)優(yōu)點(diǎn)。而共振法很好地應(yīng)用了扭秤的兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)。由于共振法增大了引力效應(yīng)，就可以在保證實(shí)驗(yàn)的精度的前提下使用體積較小或密度較小的吸引質(zhì)量。使用小吸引質(zhì)量有一些優(yōu)點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)時(shí)移動(dòng)小吸引質(zhì)量對(duì)實(shí)驗(yàn)環(huán)境的改變(gibin)，比如引起地面的震動(dòng)和傾斜等，就會(huì)很??；在其他

23、的扭秤實(shí)驗(yàn)中，吸引質(zhì)量的密度分布不均一直是個(gè)頭痛的問題，而在共振法中，則可以使用如石英玻璃這樣密度小但外型規(guī)整且可以通過光學(xué)方法來精確測(cè)量密度分布的材料。共振法中，因品質(zhì)因數(shù)很高，所以扭秤頻率響應(yīng)的帶寬很窄，意味著帶寬以外的噪音對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響就會(huì)很小。第75頁(yè)/共89頁(yè)第七十六頁(yè)，共89頁(yè)。n成立的，并不是常數(shù)。吸引質(zhì)量和檢驗(yàn)質(zhì)量的運(yùn)動(dòng)之間存在(cnzi)一位相差。其大小接近。第76頁(yè)/共89頁(yè)第七十七頁(yè)，共89頁(yè)。單擺靜止的時(shí)候，其懸線方向是同重力方向一致的；如若在其附近放置大的吸引質(zhì)量，那么懸線方向就會(huì)偏離重力方向。實(shí)驗(yàn)原理如圖1所示：在兩個(gè)擺長(zhǎng)為的單擺附近放置一吸引質(zhì)量，那么兩個(gè)單擺受到引

24、力作用便偏離重力方向，顯然地，距離近的單擺偏離幅度就要大一些；距離遠(yuǎn)的單擺偏離幅度小一些。這樣，相對(duì)于未放置吸引質(zhì)量時(shí)，兩個(gè)單擺間的距離就會(huì)發(fā)生變化(binhu)。測(cè)出這個(gè)距離的變化(binhu)就可以知道對(duì)兩個(gè)單擺的引力效應(yīng)，從而得到G值。第77頁(yè)/共89頁(yè)第七十八頁(yè)，共89頁(yè)。德國(guó)的J. Schurr等人于1991年提出該實(shí)驗(yàn)方法。他們采用(ciyng)法布里-勃羅干涉儀來測(cè)量單擺的間距1221(2)2fncbbRbbff 高階項(xiàng)頻率變化(binhu)同兩單擺間距變化(binhu)的關(guān)系： 第78頁(yè)/共89頁(yè)第七十九頁(yè)，共89頁(yè)。-干涉儀，但由于單擺的運(yùn)動(dòng)并非絕對(duì)水平，以及干涉儀本身的背景噪聲，距離測(cè)量的精度有限。第79頁(yè)/共89頁(yè)第八十頁(yè)，共89頁(yè)。在圖1(1)的情形下，a，b兩個(gè)小球懸掛在天平上，達(dá)到了平衡狀態(tài)。如果移動(dòng)一個(gè)大的吸引質(zhì)量M到b的附近，圖1(2)，小球b受到的引力顯然大于a所受到的引力，這樣(zhyng)天平就會(huì)傾斜，當(dāng)天平