實驗四十_組裝顯微鏡與望遠鏡

1、望遠鏡與顯微鏡的組裝望遠鏡和顯微鏡都是用途極為廣泛的助視光學儀器，顯微鏡主要用來幫助人們觀察 近處的微小物體，而望遠鏡則主要是幫助人們觀察遠處的目標，它們常被組合在其他光 學儀器中。為適應(yīng)不同用途和性能的要求，望遠鏡和顯微鏡的種類很多，構(gòu)造也各有差 異，但是它們的基本光學系統(tǒng)都由一個物鏡和一個目鏡組成。望遠鏡和顯微鏡在天文學、電子學、生物學和醫(yī)學等領(lǐng)域中都起著十分重要的作用。、自組望遠鏡實驗?zāi)康?1) 了解望遠鏡的基本原理和結(jié)構(gòu)(2) 組裝望遠鏡(3) 測量望遠鏡的放大率實驗原理最簡單的望遠鏡是由一片長焦距的凸透鏡作為物鏡，用一短焦距的凸透鏡作為目鏡組合而成。遠處的物經(jīng)過物鏡在其后焦面附近成一

2、縮小的倒立實像，物鏡的像方焦平面 與目鏡的物方焦平面重合。而目鏡起一放大鏡的作用，把這個倒立的實像再放大成一個 正立的像，圖一為開普勒望遠鏡的光路示意圖：圖一 開普勒望遠鏡的光路示意圖i#用望遠鏡觀察不同位置的物體時，只需調(diào)節(jié)物鏡和目鏡的相對位置，使物鏡成的實 像落在目鏡物方焦平面上，這就是望遠鏡的“調(diào)焦”。用望遠鏡和顯微鏡觀察物體時，一般視角均甚小，因此視角之比可用其正切之比代 替，于是光學儀器的放大率M可近似地寫成tg： 0tg： eP”Q'式中10是被測物的大小PQ 1是在物體所處平面上被測物的虛像的大小#在實驗中，為了把放大的虛像I與10直接比較，常用目測法來進行測量。對于望遠

3、鏡，其方法是：選一個標尺作為被測物，并將它安放在距物鏡大于1.5米處，用一只眼睛直接觀察標尺，另一只眼睛通過望遠鏡觀看標尺的像。調(diào)節(jié)望遠鏡的目鏡，使標尺和 標尺的像重合且沒有視差，讀出標尺和標尺像重合區(qū)段內(nèi)相對應(yīng)的長度，即可得到望遠 鏡的放大率。實驗儀器1、標尺 （000 055cm3、5、二維調(diào)節(jié)架（SZ-07）6 三維平移底座（SZ-07）2、物鏡 Lo( f0 = 225mm)4 、目鏡 Le ( fe =45mm )7、二維平移底座(SZ-02)圖二組裝望遠鏡裝置圖圖三 放大標尺像與實際標尺的比對圖四 組裝望遠鏡實物圖實驗內(nèi)容1、組裝開普勒望遠鏡：按圖二放好各元器件，調(diào)節(jié)同軸等高，固定

4、目鏡，移動物 鏡，向約3m遠處的標尺調(diào)焦，使一只眼睛在目鏡中間看到清晰的標尺像。2、設(shè)定標尺紅色指標間距di為5厘米，大致和組裝的望遠鏡等高。睜開雙眼，一 只眼睛通過組裝望遠鏡看標尺像，另一直眼睛直接注視標尺，經(jīng)適應(yīng)性練習，用視覺系 統(tǒng)同時獲得被望遠鏡放大的標尺像和直觀的標尺如圖三，把通過望遠鏡觀察到的兩個紅色指標像投影到標尺實物上，記住上下紅色指標像在實物標尺上的位置，走近標尺讀出 上下位置間隔d2。3、求出望遠鏡的測量放大率二歸，并與計算放大率diM =上作比較fe注：標尺放在有限距離S遠處時，望遠鏡放大率:'可做如下修正:Ss f。，100 f。時，修正量S1 s fo3#數(shù)據(jù)記

5、錄及處理1、 目鏡位置讀數(shù)： Le =cm2、 物鏡位置讀數(shù)： Lo =cm3、標尺與物鏡距離：S = cm4、 設(shè)定標尺卡口間距為 di = 5cm時，像卡口間距d2 =cm5、求出望遠鏡的測量放大率：喘6、計算望遠鏡放大率丨的修正值:Ss fo7、把放大率測量值與計算放大率 M =邑作比較，計算百分誤差。 fe、自組顯微鏡實驗?zāi)康?1) 熟悉顯微鏡的構(gòu)造及其放大原理。(2) 掌握光學系統(tǒng)的共軸調(diào)節(jié)方法。(3) 學會顯微鏡放大率的測量。實驗原理顯微鏡和望遠鏡的光學系統(tǒng)十分相似，都是由兩個凸透鏡共軸組成，其中，物鏡的焦距很短，目鏡的焦距較長。如圖五所示，實物PQ經(jīng)物鏡Lo成倒立實像PQ于目鏡L

6、e的物方焦點Fe的內(nèi)側(cè)，再經(jīng)目鏡Le成放大的虛像P Q于人眼的明視距離處。#圖五顯微鏡光路示意圖4#實驗儀器（如圖六）1小照明光源S（GY-20,低亮度）3、微尺 Mi（1/10mm）5、物鏡 Lo（ fo = 45 mm ）7、二維架（SZ-07）9、45° 玻璃架（SZ-45）11透鏡架（SZ-08）13、三維平移底座（SZ-01）15、升降調(diào)節(jié)座（SZ-03）17、白光源（GY-6A）和通用底座（2、干版架（SZ-12）4、透鏡架（SZ-08）6、二維架（SZ-07）8、目鏡 Le（ fe = 34 mm ）10、升降調(diào)節(jié)座（SZ-03）12、毫米尺 M2（l=30mm）14、

7、二維平移底座（SZ-02）16、通用底座（SZ-04）SZ-04）【圖中未畫出，用于照亮毫米尺】#圖六自組顯微鏡裝置圖5圖七組裝顯微鏡光路圖6#圖八組裝顯微鏡實物圖實驗內(nèi)容1參照圖八布置各器件，調(diào)等高同軸2、將透鏡Lo與Le的間距定為24cm O二24cm - f。- fe）3、沿米尺移動靠近光源的毛玻璃微尺 M,從顯微鏡系統(tǒng)中得到微尺放大像4、在Le之后置一與光軸成45o角的平玻璃板，距此玻璃板一定距離處置一毫米尺M （毫米尺到45o角的平玻璃板的距離等于微尺 M到45o角的平玻璃板的距離），用白光 源（圖六中未畫出）照亮毫米尺 M;5、 移動微尺M,消除視差，讀出未放大的 M30格所對應(yīng)的M的格數(shù)a6、 顯微鏡的測量放大率m二遼。；顯微鏡的計算放大率M二絲afo fe數(shù)據(jù)記錄及處理1、微尺 M 位置=cm 2、凸透鏡 Lo位置=c