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周期法测G实验中吸引质量的偏心距与磁化率的测量

郭俊起  
【摘要】:万有引力常数G是一个与理论物理、地球物理和天体物理密切相关的基本物理常数,但 G值的高精度绝对测量面临着种种困难. 在测G实验中,吸引质量密度分布不可能严格均匀,因此假设其密度均匀分布来计算吸引质量对扭秤的引力耦合系数时,会对G值产生一个误差.一般而言,如果一个物体的密度分布不均匀,则其质心和几何中心会有一微小偏离,即物体会有一个很小的偏心距.我们用一台精密电子天平(Mettler Toledo PR2004),测量了一个球形吸引质量和两个柱形吸引质量的偏心距.结果为 μm, μm, μm.最后讨论了它们对G值贡献的误差. 在弱力测量中,为尽可能的减小并考察实验装置的磁性对实验的影响,常常需要进行磁化率的测量。本文利用另一台电子天平(Mettler Toledo AT106),通过比较的方法测量了引力实验中常用材料的磁化率.本方法将磁化率可测下限扩展到10-7量级(体积磁化率),同时大大减小了背景噪声对实验结果的影响. 本研究工作先后得到国家自然科学基金重点项目(19835040),国家自然科学基金创新群体(10121503)的资助.


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