【正文】 ①按照?qǐng)D3把系統(tǒng)安裝穩(wěn)妥，纜線連接按使用說(shuō)明書(shū)進(jìn)行。 ②根據(jù)切片試樣的厚薄和顏色選用適當(dāng)?shù)恼彰鞴鈴?qiáng)和濾色鏡。 ③把放有試樣的載玻片置于顯微鏡載臺(tái)上，打開(kāi)顯微鏡主開(kāi)關(guān)，轉(zhuǎn)動(dòng)亮度調(diào)節(jié)旋鈕，使目鏡中觀察到的視場(chǎng)亮度適中。 ④按顯微鏡操作規(guī)程，調(diào)節(jié)焦距使視場(chǎng)中試樣清晰，反差適中。⑤開(kāi)啟溫控系統(tǒng)及計(jì)算機(jī)，打開(kāi)控制軟件（Linksys32 software系統(tǒng)）。其步驟如下：Linksys →File →Reset Serial Interface見(jiàn)圖3。選擇Video見(jiàn)圖4， Video, 圖3 File →Reset Serial Interface圖4選擇Video在存儲(chǔ)格式中選擇JPEG(4:4:4),然后選擇適用的物鏡倍率，按Change鍵，為將拍照的圖像命名，建立文件夾，再按下OK鍵即可在顯示器屏幕上出現(xiàn)顯微鏡視場(chǎng)中顯現(xiàn)的圖像見(jiàn)圖5。一般情況下，需對(duì)亮度和焦距進(jìn)行微調(diào)后便可按動(dòng)工具欄中帶有照相機(jī)圖形的拍照鍵，顯示器上的圖像就會(huì)被拍攝下來(lái)。圖5 選擇相關(guān)參數(shù)存儲(chǔ)該圖像的操作程序如下：File →Save As →Image, 見(jiàn)圖6，輸入圖像命名，存入為其建立的文件夾。如需要，則可啟動(dòng)打印程序，即可獲得相應(yīng)的照片。至此，顯微攝影全部完成。圖6 存儲(chǔ)圖像五、 數(shù)據(jù)處理除按一般試驗(yàn)報(bào)告要求外，另附纖維橫截面照片。六、思考題1． 影響纖維切片質(zhì)量的主要因素是什么？2． 顯微攝影的操作要領(lǐng)是什么？七、參考文獻(xiàn)1．許維新等 《現(xiàn)代教育技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)》 科學(xué)出版社 2. 祝智庭 《現(xiàn)代教育技術(shù)走進(jìn)信息化教育》 高等教育出版社 3. 彭紹東 《信息技術(shù)教育學(xué)》 湖南師范大學(xué)出版社 4. 論文集 《新世紀(jì)全國(guó)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集》中國(guó)電化教育協(xié)附：CCD 　　電子耦合組件(charged coupled device)，是感應(yīng)光線的電路裝置，它置于光學(xué)鏡頭后方，當(dāng)光線與圖像從鏡頭透過(guò)、投射到CCD表面時(shí)， CCD就會(huì)產(chǎn)生電流，將感應(yīng)到的內(nèi)容轉(zhuǎn)換成數(shù)碼資料儲(chǔ)存起來(lái)。CCD 的尺寸是說(shuō)感光器件的面積大小, CCD像素?cái)?shù)目越多、單一像素尺寸越大，捕獲的光子越多，感光性能越好，信噪比越低,收集到的圖像就會(huì)越清晰。是數(shù)碼相機(jī)等級(jí)的重要判準(zhǔn)之一。分辨率　　數(shù)碼相機(jī)的分辨率取決于它總的像素，而不是每英寸的像素?cái)?shù)，這和計(jì)算機(jī)監(jiān)控器的分辨率相似(如VGA格式的13英寸監(jiān)控器和17英寸同樣格式的監(jiān)控器它們的分辨率就是相同的)事實(shí)上，大多數(shù)標(biāo)為200像素的數(shù)碼相機(jī)都超過(guò)了監(jiān)控器可達(dá)到的分辨率。實(shí)驗(yàn)六 聲速法測(cè)定纖維的取向度和模量一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康睦w維的取向度和模量是表征纖維材料超分子結(jié)構(gòu)和力學(xué)性質(zhì)的兩項(xiàng)重要參數(shù)。取向度的測(cè)定，是生產(chǎn)控制和纖維結(jié)構(gòu)研究的一個(gè)重要問(wèn)題。測(cè)定取向度的方法有X射線衍射法、雙折射法、二色性法和聲速法等，這些方法分別有不同的物理意義。本實(shí)驗(yàn)為聲速法，通過(guò)本實(shí)驗(yàn)達(dá)到以下目的： 掌握用聲速法測(cè)定纖維取向度和模量的基本原理； 了解整套聲速儀裝置基本結(jié)構(gòu)原理。 學(xué)會(huì)使用聲速儀（又稱脈沖傳播儀）進(jìn)行測(cè)定的操作方法。二、 實(shí)驗(yàn)原理聲速取向度 聲速法是通過(guò)對(duì)聲波在材料中傳播速度的測(cè)定，來(lái)計(jì)算材料的取向度和模量的。其原理是基于在纖維材料中因大分子鏈的取向而導(dǎo)致聲波傳播的各向異性。即在理想的取向情況下，聲波沿纖維軸方向傳播，其傳播方向與纖維大分子鏈平行，此時(shí)聲波是通過(guò)大分子內(nèi)主價(jià)鍵的振動(dòng)傳播的，此時(shí)聲速最小。實(shí)際上大分子鏈總不是沿纖維軸成理想取向的狀態(tài)，所以各種纖維的實(shí)際聲速值總是小于理想的聲速值，且隨取向度的增高而增高。圖3－1為聲波在纖維中傳播的示意圖。從圖中可以看到，當(dāng)聲波以縱波形式在試樣材料中傳播時(shí)，由于纖維中大分子鏈與纖維軸有一個(gè)夾角（取向角θ，如設(shè)聲波作用在纖維軸上的作用力為F，則F將分解為兩個(gè)相互垂直的分力，一個(gè)平行于大分子鏈軸向，為Fcosθ,這個(gè)力使大分子內(nèi)的主價(jià)鍵產(chǎn)生形變；另一個(gè)垂直于大分子軸向，為Fsinθ，使分子間的次價(jià)鍵產(chǎn)生形變。如以d表示形變，K表示力常數(shù)，則。如果以模量E代替力常數(shù)K，則基本意義不變。因此，由平行于分子鏈軸向的分力Fcosθ所產(chǎn)生的形變?yōu)?；由垂直于分子鏈軸向的分力Fsinθ所產(chǎn)生的形變?yōu)镕sinθ/Ei。其中Em為平行于分子軸向的聲摸量；Ei為垂直于分子軸向的聲摸量。在圖32中，假設(shè)聲波作用后的分子內(nèi)的形變?yōu)镺B=；分子間的形變?yōu)镺C=。所謂這兩種形變的串聯(lián)加和，即使反映在纖維軸向的總形變。它應(yīng)該是兩個(gè)形變?cè)诶w維軸向的總投影OA。因此，總形變da可用下式表示為：考慮到所有分子，取其平均值，則有： （1）根據(jù)聲學(xué)理論，當(dāng)一個(gè)縱波在介質(zhì)中傳播時(shí)，其傳播速度C與材料介質(zhì)的密度ρ、摸量E的關(guān)系如下： (2)上式可改寫(xiě)為E=ρC2。將式（1）中各項(xiàng)的E值以ρC2代入，并消去F和ρ，則得： （3）式中C為聲波沿纖維軸向傳播時(shí)的速度；Cm為聲波傳播方向平行于纖維分子鏈軸時(shí)的聲速；Cm為聲波方向平行于纖維分子軸時(shí)的聲速；Ct為聲波傳播方向垂直于纖維分子鏈軸時(shí)的聲速。在式（3）中，由于Ct》Cm，因此右端第一項(xiàng)可看作為零，則式（3）變?yōu)椋杭? （4）根據(jù)赫爾曼取向公式：。當(dāng)試樣在無(wú)規(guī)取向的情況下，即當(dāng)C=Cu時(shí)，取向因子f=0，則此時(shí)，代入式（4），得： 即 （5） 式（5）給出了無(wú)規(guī)取向時(shí)的聲速Cu與垂直于分子鏈軸傳播時(shí)的聲速Ci之間的關(guān)系。如將Ci與C的關(guān)系轉(zhuǎn)換成Cu與C的關(guān)系式，即以式（5）代入式（4），得： （6）以式（6）代入取向函數(shù)式，則得聲速取向因子為： （7）式中fs為纖維試樣的聲速取向因子；Cu為纖維在無(wú)規(guī)取向時(shí)的聲速值；C為試樣纖維的實(shí)測(cè)聲速值。式（7）即為計(jì)算聲速取向度的基本公式，稱為莫斯萊公式。根據(jù)莫斯萊聲速取向公式，求取纖維的fs，只需要兩個(gè)實(shí)驗(yàn)量，除了測(cè)定試樣的聲速外，還需知道該纖維在無(wú)規(guī)取向時(shí)的聲速值Cu。對(duì)某種纖維來(lái)說(shuō)，它的Cu值是不變的。測(cè)定纖維的Cu值一般有兩種方法：一是將高聚物制成基本無(wú)取向的薄膜，然后測(cè)定其聲速值；另一是反推法，即先通過(guò)拉伸實(shí)驗(yàn)，繪出某種纖維在不同拉伸倍率下的聲速曲線，然后將曲線反推到拉伸倍率為零處，該點(diǎn)的聲速值即可作為纖維的無(wú)規(guī)取向聲速值Cu（如圖33）圖33 用反推法求取Cu值表31列出了幾個(gè)主要纖維品種的Cu值以供參考。聲速模量 根據(jù)聲學(xué)理論，當(dāng)一個(gè)振動(dòng)方向與介質(zhì)軸向平行的縱向聲波。在一個(gè)均勻而細(xì)長(zhǎng)的棒狀介質(zhì)中傳播時(shí)，其波動(dòng)方程為： (2)表31 未取向聚合物在頻率為10kHZ下的Cu值聚合物Cu （km/s）薄膜纖維滌綸尼龍66粘膠纖維腈綸丙綸式中E為介質(zhì)的楊氏模量；ρ為介質(zhì)密度；C為聲波傳播速度。因此，如測(cè)出了纖維的聲速和密度，則根據(jù)E=ρC2就可以求出模量。用聲速法測(cè)出的模量是一種動(dòng)態(tài)楊氏模量。如ρ以kg/m3為單位，C以m/s為單位，則E的單位為N/m2。為了測(cè)定和計(jì)算方便，可將E=ρC2的基本公式換算成模量以gf/旦為單位的計(jì)算公式，得：E= （9）用式（9）計(jì)算聲速模量，聲速的單位為km/s,得到的模量單位為gf/旦。如模量單位按N/tex表示，則式（9）可改為：E=≈C2三、 智能型聲速儀測(cè)量原理圖34為SCYⅢ型聲速取向測(cè)量?jī)x原理圖，實(shí)驗(yàn)采用智能型聲速取向測(cè)量?jī)x，有試樣臺(tái)、主機(jī)和示波器三部分組成。試樣臺(tái)導(dǎo)軌兩端分別裝有發(fā)射晶體和接受晶體，試樣纖維夾在導(dǎo)軌兩頭，導(dǎo)軌可在標(biāo)尺長(zhǎng)度上任意移動(dòng)，并讀出長(zhǎng)度。主機(jī)包括低頻脈沖信號(hào)源、單穩(wěn)控制電路、時(shí)標(biāo)電路、計(jì)時(shí)電路、時(shí)間顯示、單片機(jī)計(jì)數(shù)運(yùn)算及打印機(jī)組成。由脈沖信號(hào)源產(chǎn)生的低頻脈沖信號(hào)被分成三路：低頻脈沖時(shí)間顯示單穩(wěn)控制電路單片機(jī)打印機(jī)計(jì)時(shí)電器X Y放大時(shí)標(biāo)電路接收晶體張力夾發(fā)射晶體圖34 SCYⅢ型聲速取向測(cè)量?jī)x原理圖一路送至發(fā)射晶體使其產(chǎn)生一定頻率的受激振動(dòng)，并經(jīng)過(guò)纖維傳至接受晶體后，經(jīng)放大后，分別被送入示波器與單穩(wěn)控制電路，并使單穩(wěn)電路由暫態(tài)變?yōu)榉€(wěn)態(tài)。二路直接進(jìn)入示波器與經(jīng)纖維傳至放大器放大后的電信號(hào)在示波器上產(chǎn)生一個(gè)振蕩衰減脈沖信號(hào)。三路通過(guò)單穩(wěn)控制電路，當(dāng)試樣架上沒(méi)有纖維試樣時(shí)，讓機(jī)器保持暫態(tài)。當(dāng)經(jīng)放大后一路被送至單穩(wěn)電路，使其由暫態(tài)變?yōu)榉€(wěn)態(tài)后，這樣，從單穩(wěn)電路得到一個(gè)脈沖信號(hào)，其脈沖信號(hào)寬度與傳播時(shí)間相對(duì)應(yīng)，將此信號(hào)送入計(jì)時(shí)電路，測(cè)量該脈沖寬度與對(duì)應(yīng)的時(shí)間在計(jì)數(shù)器上進(jìn)行顯示，即為聲波在長(zhǎng)度為L(zhǎng)的纖維內(nèi)傳播時(shí)間TL。本儀器顯示時(shí)間為μm，在計(jì)數(shù)器上顯示的同時(shí)，可通過(guò)單片機(jī)進(jìn)行計(jì)數(shù)、運(yùn)算、并進(jìn)行打印。打印機(jī)會(huì)把儲(chǔ)存連同運(yùn)算結(jié)果一起輸出四、 實(shí)驗(yàn)步驟 準(zhǔn)備試樣纖維，要求將纖維進(jìn)行恒溫、恒濕處理。 開(kāi)啟主機(jī)電源與示波器電源。 將測(cè)量?jī)x[準(zhǔn)備]與[測(cè)量]開(kāi)關(guān)放置于【準(zhǔn)備】上,預(yù)熱5分鐘。 當(dāng)測(cè)量?jī)x數(shù)字顯示2000時(shí), 纖維試樣放至樣品架上,并將標(biāo)尺移至20m處。 將測(cè)量?jī)x【準(zhǔn)備】與[測(cè)量]開(kāi)關(guān)放置于【[測(cè)量]擋上,按下燈光亮著的20cm處觸摸開(kāi)關(guān),直至待命燈亮,【準(zhǔn)備】擋上。 將樣品架上標(biāo)尺移至40cm處,待數(shù)字穩(wěn)定后,開(kāi)關(guān)放置于【測(cè)量】擋上. 按下燈光亮著的40cm處觸摸開(kāi)關(guān)。 直至待命燈亮,從40cm處返回20cm處。開(kāi)關(guān)置回【準(zhǔn)備】擋上。 取下纖維試樣，換一根新纖維試樣，重復(fù)操作5步驟。連續(xù)5次，打印機(jī)將打印數(shù)據(jù)與計(jì)算結(jié)果。打印完畢后，按復(fù)位開(kāi)關(guān)，實(shí)驗(yàn)完畢 關(guān)掉電源。五、 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與數(shù)據(jù)處理 附打印機(jī)所打出數(shù)據(jù)與運(yùn)算結(jié)果 附表：試樣號(hào)試樣名稱纖度張力讀數(shù)長(zhǎng)度試樣數(shù)12345678910平均1..4020..54020Δl(μs)C(km/s)fsE(gf/旦)六、 思考題 影響實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)精確性的關(guān)鍵問(wèn)題是什么？實(shí)驗(yàn)中有何體會(huì)？ 聲速法與雙折射法比較有什么特點(diǎn)？31 / 31