Порядок выполнения задания 4.1
Навести трубу на стенной масштаб, находящийся от трубы на расстоянии нескольких метров, и cфокусировать ее на линейку с делениями. Отсчитывать число N делений, видимых в трубу. Одновременно вторым, невооруженным глазом смотрят мимо трубы на стенной масштаб. Добиваться того, чтобы изображение в трубе налагалось на видимый невооруженным глазом масштаб, и отметить границы поля зрения трубы (рис. 4.6).
Стенной масштаб Поле зрения трубы
Рис. 4.6. Определение увеличения трубы
Всю эту операцию удобней делать вдвоем – один смотрит в трубу, другой стоит возле масштаба, отмечает границы поля зрения трубы (верхнюю и нижнюю) и считает число делений стенного масштаба n, совпадающих с делениями N его изображения, видимыми в трубу. Увеличение трубы находят по формуле (4.5) и вычисляют погрешности. Таким способом можно производить определения увеличения только при малых увеличениях. Этот метод неточен, потому что условия опыта не соответствуют условиям применения трубы: зрительная труба применяется для наблюдения достаточно удаленных объектов Результаты измерений и вычислений заносят в табл. 4.1. Таблица 4.1
Контрольные вопросы к заданию 4.1
1. Для каких целей служит зрительная труба? 2. Как устроена зрительная труба? 3. Что называется увеличением оптической трубы? 4. Что называется полем зрения трубы? 5. Как определяется увеличение и поле зрения оптической трубы при помощи линейки? 6. Чем отличается зрительная труба Кеплера от трубы Галилея?
Задание 4.2. Определение увеличения микроскопа при помощи рисовального аппарата Приборы и принадлежности: микроскоп; объект-микрометр; рисовальный прибор; горизонтальный миллиметровый масштаб (миллиметровая бумага на подставке); линейка масштабная. Цель задания: экспериментальное определение увеличения микроскопа при помощи рисовального аппарата. Краткая теория
Лучи от какого-либо источника света (окна или лампы) падают на зеркало 3 (рис. 4.7) и, отражаясь от него, направляются через отверстие диафрагмы Д в конденсор К.
Рис. 4.7. Схема простого микроскопа Выйдя из последнего, они сильно сходящимся пучком попадают на предмет АВ, помещенный на плоскопараллельной пластинке несколько дальше главного фокуса объектива и одновременно в фокусе конденсора. Дальше лучи света попадают на объектив. Пройдя его, лучи слабо сходящимся пучком идут до окуляра и должны дать в плоскости L1, сопряжённой с полоскостью объекта, увеличенное, обратное, действительное изображение A1B1. Но на пути их находится собирательная линза окуляра, преломляясь в которой, лучи сходятся несколько ближе к объективу в плоскости L2 и дают изображение A2B2. В этой плоскости, положение которой определяется для данного микроскопа длиной тубуса, помещается диафрагма, ограничивающая поле зрения, т.е. являющаяся диафрагмой поля зрения. Положение её в большинстве микроскопов соответствует длине тубуса, равной 160 мм. Так как плоскость L2 лежит ближе к центру глазной линзы окуляра, чем её главное фокусное расстояние, то действие этой линзы сводится к действию простой лупы, заставляющей лучи света, идущие от изображения A2B2, еще более расходиться и создавать мнимое, обратное по отношению к объекту и ещё более увеличенное изображение A3B3, лежащее в плоскости L3, положение которой зависит от установки тубуса микроскопа. Ход лучей в окуляре изображен на рис. 4.8. . Рис. 4.8. Ход лучей в окуляре Гюйгенса
Обычно плоскость L3 устанавливается наблюдателем при наводке на резкость на расстоянии наилучшего зрения его глаза. Через микроскоп видят значительно увеличенное изображение по отношению к самому предмету. Фокусировка микроскопа, т.е. установка его на резкость изображения предмета, производится перемещением тубуса микроскопа относительно предмета с помощью кремальеры (винта). Увеличение микроскопа слагается из увеличения объектива и окуляра. Если объектив рассматривать как проекционный прибор, то величина изображения A1B1 представляется формулой , (4.6) где F1 – главное фокусное расстояние объектива; D – расстояние от центра объектива до изображения. Действие обеих линз окуляра можно заменить действием эквивалентной линзы с фокусным расстоянием F2 (лупой). В этом случае ход лучей в микроскопе можно изобразить упрощенно (рис 4.9). Рис. 4.9. Ход лучей в простом микроскопе
Для лупы справедливо соотношение , (4.7)
где L0 – расстояние наилучшего зрения глаза наблюдателя. Согласно формуле (4.1) имеем: . Тогда поперечное (линейное) увеличение микроскопа будет
. (4.8) Так как изображение A1B1 должно лежать весьма близко к главному фокусу окуляра, а фокусное расстояние объектива весьма мало, то с достаточной точностью можно считать D равным расстоянию между верхним фокусом объектива и нижним фокусом окуляра, которое называется оптической длиной микроскопа. Субъективное увеличение микроскопа определяется формулой ,
где a и a0 – углы зрения изображения A2B2 и предмета AB. Из рис. 4.10 ясно, что ;
, где l – расстояние от объекта до плоскости П, в которой помещается глаз наблюдателя; L0 – расстояние наилучшего зрения.
Рис. 4.10. Определение увеличения микроскопа
Следовательно, (4.9) Используя формулу (3), находим субъективное увеличение (4.10)
Популярное: Почему люди поддаются рекламе?: Только не надо искать ответы в качестве или количестве рекламы... Почему стероиды повышают давление?: Основных причин три... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (382)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |