[卡文迪许扭秤实验] 卡文迪许扭秤实验测出了什么

附一：卡文迪许扭秤实验

1789年，英国物理学 家卡文迪许(H.Cavendish）利用扭秤，成功地测出了引力常量的数值，证明了万有引力定律的正确。卡文迪许解决问题的思路是，将不易观察的微小变化量，转化为容易观察的显著变化量，再根据显著变化量与微小量的关系算出微小的变化量[1]

试验示意图

实验原理

卡文迪许用一个质量大的铁球和一个质量小的铁球分别放在扭秤的两端。扭秤中间用一根韧性很好的钢丝系在支架上，钢丝上有个小镜子。用一道平行光照射镜子，光点反射到一个很远的地方，标记下此时光点所在的位置。

用两个质量一样的铁球同时分别吸引扭秤上的两个铁球。由于万有引力作用。扭秤微微偏转。但光源所反射的远点却移动了较大的距离。他用此计算出了万有引力公式中的常数G。

此实验的巧妙之处在于将微弱的力的作用进行了放大。

尤其是光的反射的利用

推算地球密度

卡文迪许测量地球的密度是从求牛顿的万有引力定律中的常数着手，再推算出地球密度。他的指导思想极其简单，用两个大铅球使它们接近两个小球。从悬挂小球的金属丝的扭转角度，测出这些球之间的相互引力。根据万有引力定律，可求出常数G。根据卡文迪许的多次实验，测算出地球的平均密度是水密度的5.481倍（现在的数值为5.517，误差为0.65253%左右），并确定了万有引力常数（他测得的引力常数G是

(6.754±0.041)×10N·m²/kg²，这个值同现代值

(6.6732±0.0031)×10N·m²/kg²，相差无几，计算出了地球的质量。被誉为第一个称量地球的人。

卡文迪许验证万有引力定律的实验采用自己设计的“扭秤”为工具，

后人称为著名的“卡文迪许实验”。引力常量G=6.67*10^-11