(六)光学显微镜实验报告 | 您所在的位置:网站首页 › 公司回顾过去展望未来怎么写 › (六)光学显微镜实验报告 |
实验目的: 熟悉光学显微镜的工作原理和基本构造学习使用显微镜测量微小长度的方法实验仪器: 光学平台、可调狭缝板、读数显微镜(测量显微镜)、台灯 实验原理: 一、显微镜的放大原理 显微镜使利用凸透镜的放大成像原理,微小物体经物镜成一放大实像,然后用目镜观察该实像,可得到进一步被放大的虚像,微小物体必须置于物镜物方焦点以外接近焦点处,其放大的实像必须位于目镜物方焦点以内,并使放大虚像位于观察者明视距离(25cm)位置处 二、显微镜的放大本领 显微镜的放大本领通常用视角放大率M来衡量,定义: M = U’/U 该式中,U’是虚像对眼睛所张的视角,U是将物体置于明视距离处对眼睛所张的视角,但是由于张成的视角不好直接测量,所以近似处理: ①物距≈物镜焦距 ②光学间隔≈镜筒长度(因物镜焦距与目镜焦距都很小) 公式左侧因子为物镜横向放大率,右侧因子为目镜放大本领,由(2-2)可知,显微镜的放大本领等于物镜的横向放大率与目镜放大本领的乘积,f1(物镜焦距)、f2(目镜焦距)越小,放大本领越高。 三、读数显微镜的基本构造 两大系统:光学放大系统、机械和支架系统 基本构造:1.标尺 2.调焦手轮 3.目镜 4.锁紧螺钉 5.目镜接筒 6.棱镜室 7.刻尺 8.镜筒 9.物镜组 10.半反镜组 11.压片 12.反光镜旋轮 13.底座 14.锁紧手轮 15.测微鼓轮 16.方轴 17.接头轴 目镜和物镜:分划板位于目镜中,用于对准物体的被测部位;目镜下方的半透半反镜,可以改变入射光的方向。 调焦手轮:双手转动调焦手轮,实现显微镜镜筒的上下移动。 读数的工具:水平标尺和测微鼓轮。 水平标尺:量程50mm,精度1mm,不估读。 测微鼓轮:量程1mm,精度0.01mm,估读到0.001mm 显微镜中十字叉丝的位置读数:水平标尺读数加测微鼓轮读数 。 显微镜的底座和反光镜:载物台用来放置被测物体;反光镜将照明光射入显微镜筒,使视场明亮。 实验内容: 使用读数显微镜测量狭缝的宽度: 1. 显微镜的调整与狭缝宽度的测量 2. 测量数据记录与处理 实验要求: 1.调节目镜,使分划板聚焦清晰; 2.调节镜筒上下位置,使狭缝板子、聚焦清晰,注意消除视差; 3.测量狭缝的宽度,重复测量5次; 4.计算测量结果,包括平均值和标准误差; 5.写出正确的结果表达式。 实验数据记录与处理: 下图所示为5次重复测量时狭缝左右边缘的位置读数,请同学们按照读数显微镜的读数要求,读取各图中所示的水平标尺和测微鼓轮的读数,并将位置读数记录在原始数据表格中,最后计算出狭缝宽度的平均值和标准差。 第一次测量中,十字叉丝位于狭缝的左边缘时,位置读数X1,如下图所示: 第一次测量时,十字叉丝位于狭缝的右边缘时,位置读数X2,如下图所示: 第二次测量时,十字叉丝位于狭缝的左边缘时,位置读数X1,如下图所示: 第二次测量时,十字叉丝位于狭缝的右边缘时,位置读数X2,如下图所示: 第三次测量时,十字叉丝位于狭缝的左边缘时,位置读数X1,如下图所示: 第三次测量时,十字叉丝位于狭缝的右边缘时,位置读数X2,如下图所示: 第四次测量时,十字叉丝位于狭缝的左边缘时,位置读数X1,如下图所示: 第四次测量时,十字叉丝位于狭缝的右边缘时,位置读数X2,如下图所示: 第五次测量时,十字叉丝位于狭缝的左边缘时,位置读数X1,如下图所示: 第五次测量时,十字叉丝位于狭缝的右边缘时,位置读数X2,如下图所示: 请注意: 水平标尺读取整数位,不估读; 测微鼓轮读取小数位,估读到0.001mm; 狭缝宽度和平均值的小数点后保留3位有效数字,标准差的小数点后保留4位有效数字。 思考题: 1.在调节显微镜时,为什么应首先调目镜,使分划板聚焦清晰,然后再对被测物调焦?顺序可否颠倒?为什么? 先调节目镜,使分划板聚焦清晰,就能够确定此时处于最佳成像距离上,然后再通过调节物镜使待测物体清晰。 不可以。 如果顺序颠倒,难以得到清晰的成像。先调节物镜的话无法确定成像最清晰的位置,因为目镜没有事先调节,看到的都是模糊成像。 2.测量过程中,为避免空转误差,为何在一次测量中应保证测微鼓轮朝同一方向旋转? 镜筒在移动时会产生空转误差,因为镜筒依靠鼓轮带动,转动鼓轮实际上为内部齿轮机械咬合过程。当进行转向时,标尺移动了但是齿轮中齿缝(0.033mm超出了显微镜实验的精度)的存在导致镜筒没有动,使标尺与镜筒在一开始就没有同步变化,对实验产生误差。 注:以上实验图片均来自中央民族大学物理教学团队,感谢老师们的付出 |
CopyRight 2018-2019 实验室设备网 版权所有 |