Определение увеличение микроскопа с помощью рисовального аппарата
Рис.1
Таким образом, глаз видит в окуляре изображение А2 В2, которое является мнимым, увеличенным и обратным по отношению к предмету АВ
Объектив и окуляр помещаются в трубе, называемой тубусом микроскопа. Длина тубуса в некоторых микроскопах может меняться и измеряться по шкале, нанесенной на тубусе. При установке микроскопа на фокус, тубус с помощью кремальеры может перемещаться вверх и вниз.
В Н И М А Н И Е! При перемещении тубуса не применять большие усилия! Перемещение тубуса вверх и вниз должно быть плавным.
Кремальера представляет собой зубчатое колесо, сцепленное с зубцами пластинки, приделанной к тубусу микроскопа. Более точная наводка на фокус осуществляется с помощью микрометрического винта.
Для освещения предмета служит зеркало, обращенное к свету.
Под предметным столиком укреплена диафрагма, служащая для большего или меньшего освещения предмета.
Линейным увеличением микроскопа называется отношение линейных размеров изображения предмета, видимого в данном микроскопе, к линейным размерам самого предмета (рис.1).
, (1)
где g - линейное увеличение микроскопа.
Можно показать, что линейное увеличение микроскопа g равно произведению линейного увеличения объектива g1 и линейного увеличения окуляра g2, т.е.
. (2)
на рис.1 видно, что линейное увеличение объектива равно:
(3)
из подобных треугольников АВО1 и А1В1О1 имеем:
, (4)
если ,
где f - главное фокусное расстояние объектива,
L – длина тубуса, равная расстоянию между объективом и окуляром,
тогда формулы (3) и (4) могут быть записаны так:
. (5)
Аналогично, линейное увеличение окуляра можно записать:
, (6)
т.к. треугольники А1В1О2 и А2В2О2 - подобные.
Если ,
где f2 – главное фокусное расстояние окуляра,
Z – расстояние наилучшего зрения.
Для увеличения микроскопа получаем приближенную формулу:
. (7)
В паспорте микроскопа обычно фокусные расстояния объектива и окуляра не указываются, и на объективе и окуляре ставится число, указывающее его увеличение (например, 15х – означает, что увеличение окуляра пятнадцати кратные.
МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЙ.
Определение увеличение микроскопа с помощью рисовального аппарата.
Определение увеличения микроскопа производится с помощью рисовального аппарата и объект микрометра (рис.2).
Рис.2
Основной частью рисовального аппарата является призма-кубик, соединяющая два пучка лучей и направляющая их в глаз наблюдателя.
Призма-кубик представляет собой две призмы прямоугольной формы, склеенные по гипотенузе. Гипотенуза одной из них шириной в 2 мм, свободная от серебрения, необходима для проведения пучка лучей от объектива в глаз наблюдателя. Посеребренная часть гипотенузы направляет в глаз пучок лучей, отраженный зеркалом от бумаги. В глаз наблюдателя попадают одновременно лучи 1 и 2 (рис.2), идущие от карандаша наблюдателя и бумаги, на которой обводится видимое в поле зрения изображение объекта. Для лучшей видимости как карандаша, так и объекта, в приборе имеются две системы светофильтров, выравнивающих интенсивность освещения полей. Рисовальный аппарат надет на тубус микроскопа на такой высоте, чтобы при вставленном окуляре опущенная откидная головка, несущая призму кубик и барабан светофильтров, не опиралась на торец окуляра. Между плоскостью окуляра и сектором светофильтров должен быть небольшой зазор.
Вместо объекта берется стеклянная шкала с ценой деления а = 0,1 мм.
Эту шкалу, так называемый объективный микрометр, кладут на столик микроскопа. Откинув головку рисовального аппарата, добейтесь четкого изображения шкалы через микроскоп. Для этого опускайте тубус микроскопа при помощи кремальеры, зубчатой рейки и винта, и приближайте объектив к шкале так, чтобы между ними остался зазор в 4-5 мм (следить, чтобы объектив не коснулся шкалы). Затем, смотря в окуляр, осторожно, медленно поднимайте тубус, пока ни увидите четко шкалу. Поставьте головку рисовального аппарата на место, и добейтесь одинаковой освещенности шкалы и поверхности бумаги.
При регулировке следует пользоваться поворотом зеркала микроскопа, сочетанием различных светофильтров, а также иногда дополнительно освещать поверхность бумаги. Поверхность бумаги должна быть расположена на расстоянии ясного видения, т.е. на 25 см от окуляра. Получив резкое изображение штрихов шкалы и ясно видимые поверхность бумаги и карандаш, фиксируйте карандашом на бумаге некоторое число делений N. Измерив линейкой (по перпендикуляру) расстояние L между штрихами, нанесенными карандашом на бумаге, определите увеличение микроскопа по формуле:
, (8),
где L - длина изображения, содержащего N делений. (Не путать деления
на шкале и проведенные штрихи).
Измерения проделать не менее 3-х раз и результаты внести в таблицу 1.
ТАБЛИЦА 1
№
п/п
| Цена делен.
Объекта (мм)
| Число дел изображения
N
| Длина изобр.
L (мм)
| g
| Dg
| gэксп=gср±Dgср
|
| gист=gоб×gок
| 1.
2.
3.
|
|
|
|
|
|
|
|
| Ср
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В тетради начертите ход лучей в микроскопе
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Уметь построить изображение в линзах (собирающей и рассеивающей).
2. Дайте определение фокусного расстояния, оптической силы линзы. От чего они зависят.
3. В чем измеряется фокусное расстояние и оптическая сила линз в СИ?
4. Что называется увеличением линейным?
5. Что называется длиной тубуса?
6. Какая линза взята в микроскопе в качестве объектива? Окуляра? Что больше: фокусное расстояние объектива или окуляра? Почему? В каких единицах они измеряются?
7. Начертить ход лучей в микроскопе.
8. Знать вывод формул (7) и (8).
Литература:
1. Ландсберг Г.С. Оптика. М. "Наука".
2. Королев Ф.А. Курс физики. Оптика. Физика атома и атомного ядра. М. Учпедгиз. 1977 г.
3. Гершензон Е.М. и др. Курс общей физики. М. "Просвещение" 1981.
4. Инструкции к микроскопам: школьный и БИОЛАМ.
5. Инструкция к рисовальному аппарату.
Дата добавления: 2015-09-03 | Просмотры: 1044 | Нарушение авторских прав
|