Новий метод вимірювання збільшення мікроскопа
Вимірювання збільшення мікроскопа є основним експериментом в університетських фізичних експериментах. Збільшення мікроскопа M=збільшення окуляра × збільшення лінзи об’єктива. Традиційним методом вимірювання збільшення мікроскопа є використання методу прямого спостереження. Цей метод простий і інтуїтивно зрозумілий, монотонний, але точність зчитування низька, що призводить до великої похибки. Зважаючи на це, у цій статті пропонується новий метод вимірювання збільшення мікроскопа, який значно покращує точність експериментальних результатів.
Експериментальний принцип
За допомогою коліматора виміряйте оптичний шлях фокусної відстані лінзи. Відрегулюйте візирну сітку з вигравіруваними п’ятьма групами (називається пластиною Пуаро) до фокальної площини лінзи об’єктива L0, зніміть плоске дзеркало та помістіть фокусну відстань, яку потрібно виміряти, перед коліматором. Якщо використовується лінза, зображення пластини Пуаро буде отримано на квадратній фокальній площині зображення F' лінзи, що перевіряється.
Використовуючи наведені вище експериментальні принципи, після багатьох експериментів у довготривалому навчальному процесі виявлено, що коліматор можна використовувати для точного вимірювання фокусної відстані об’єктива мікроскопа, окуляра та відстані від фокусної точки. об’єкта окуляра до польової лінзи окуляра, а потім використовуйте мікрометр, щоб точно виміряти мікроскоп. Можна розрахувати відстань між середньою лінзою об’єктива та середнім дзеркалом окуляра, відстань між дзеркалом середнього поля окуляра та візирним дзеркалом, а також оптичний інтервал між лінзою об’єктива та окуляром мікроскопа. фокус складного оптичного ряду, що складається з лінзи об'єктива та окуляра. Якщо весь мікроскоп розглядати як просте збільшувальне скло.
Основні етапи налаштування експериментальної системи
(1) Відрегулюйте колімаційну трубку, тобто прицільну сітку розміщуйте строго по фокальній площині лінзи об'єктива, щоб центр візирної сітки збігався з оптичною віссю колімаційної трубки.
(2) Помістіть прилад на оптичний стіл і відрегулюйте, щоб уся система стала коаксіальною.
(3) Виміряйте фокусну відстань лінзи об’єктива в мікроскопі (взявши за об’єкт пластину Боро коліматора) і перемістіть лінзу об’єктива в аксіальному напрямку, поки рухомий мікроскоп не побачить чітке зображення на пластині Боро, а відстань на пластині Боро вимірюється як Відстань зображення другого рядка y є об’єктом y, тоді фокусна відстань лінзи об’єктива мікроскопа дорівнює:
(4) Виміряйте фокусну відстань об’єкта в окулярі мікроскопа f, відстань від фокальної точки об’єкта в окулярі до польового дзеркала окуляра, помістіть прилад на оптичний стіл і відрегулюйте, щоб зробити вся система коаксіальна.
Вирівняйте оглядове дзеркало в окулярі мікроскопа щодо коліматора та рухайте окуляр аксіально, доки з рухомого мікроскопа не буде видно чітке зображення вигравіруваної лінії на пластині Боро (F — віртуальний фокус, розташований між оглядовим дзеркалом і простір поля лінзи) запишіть положення окуляра як x1; виміряйте відстань y′ між зображеннями двох ліній із відстанню y на пластині Боро
Порівняно з новим методом, описаним у цій статті, традиційний метод вимірювання збільшення мікроскопа має переваги простоти, інтуїтивності та зрозумілості з першого погляду. Однак під час експерименту учні не можуть зрозуміти будову кожної частини мікроскопа, особливо будову та принцип окуляра. Нова експериментальна методика дозволяє студентам на особистому досвіді відчути процес розв’язування практичних задач зі знаннями та навичками використання колімаційного методу вимірювання фокусної відстані лінзи; Дійсно освоїти метод вимірювання базової точки та фокусної відстані оптичної системи, зрозуміти особливості застосування оптичної системи в реальному житті; дозволяють студентам навчитися аналізувати з різних точок зору та використовувати різні методи для вирішення однієї проблеми. Завдяки використанню нових методів оригінальний простий експеримент зі спостереженнями став комплексним експериментом із сильними практичними можливостями, багатим змістом і поєднанням різноманітного експериментального вмісту, а експериментальні результати показують, що помилка значно зменшилася.
