Порядок выполнения работы

Моделирование микроскопа

с помощью лабораторной установки ФПВ-05-1-9

Цель работы:

Выполнить моделирование микроскопа с помощью лабораторной

уста­новки ФПВ-05-1-9

Оборудование и приборы:

Лабораторная установка ФПВ-05-1-9 (скамья оптическая, рейтеры, освети­тель, экран, держатель линзы, линзы в оправе, источник питания)

Краткая теория работы

Микроскоп. Состоит из двух собирающих систем линз – объектива и окуляра, расположенных на большом расстоянии друг от друга. Они помещаются на концах трубки (тубуса), которая обычно укрепляется вертикально на штативе микроскопа, объектив ввинчивается в нее снизу, а окуляр вставляется сверху. Предмет помещается на малом расстоянии перед передним фокусом объектива. Объектив дает его действительное обратное увеличенное изображение, которое рассматривается через окуляр, действующий как лупа.

(1)

где Δ – оптический интервал между объективом и окуляром.

В применении к микроскопу величину Δ называют оптической длиной тубуса. Ее следует отличать от механической длины тубуса Т. Последняя обычно составляет 160 или 190 мм, величина Δ зависит от объектива и окуляра и, как правило, больше Т.

Увеличение безиммерсионного микроскопа составляет

(1)

В микроскопе величина Δ, а также фокусные расстояния f1 и f2.Фокусное расстояние всей системы f , а с ним и увеличение N отрицательны. Это значит, что изображение, получаемое в микроскопе, обратное.

Величина Δ обычно лежит в пределах 150-200 мм. Фокусное расстояние объектива при самых больших увеличениях (100-200) не меньше 1,5 мм, а окуляра – не меньше 8 – 10 мм.

Со стороны предмета в микроскопе велики углы раскрытия, а со стороны изображения – углы наклона лучей. Вследствие этого у объектива особенно велики сферическая абберация и кома, а у окуляра – астигматизм.

Описание аппаратуры

Рисунок 1 – Внешний вид лабораторной уста­новки ФПВ-05-1-9

Установка состоит из оптической скамьи, рейтеров, осветителя с регули­руемым источником питания, положительной и отрицательной линз, экрана и держателей линз.

Скамья оптическая представляет собой станину длиной 1200 мм, на кото­рой закрепляются в необходимом порядке отдельные элементы оптической схемы. Вдоль скамьи имеется миллиметровая шкала для отсчета положения рейтеров на скамье.

Рейтеры и служат для установки на скамье сборочных единиц установки с посадочными диаметрами 15 мм.

Экран предназначен для наблюдения и измерения изображений предме­тов, интерференционных и дифракционных картин. Экран представляет собой ма­тированную поверхность, на которую нанесены вертикальная и горизонталь­ная шкалы с ценой деления 1 мм.

Держатели линз выполнены в виде полуколец с внутренним диаметром 75 и 45 мм и предназначены для крепления линз в рейтерах.

Сетка представляет собой шкалу с ценой деления 0,20 мм и используется в качестве предмета при построении оптических систем. Диаметр оправы сетки предусматривает крепление её в оправе конденсора осветителя. Осветитель 30 состоит из галогенной лампы накаливания с небольшой питью накала, что приближает её к точечному источнику света, и оправы с конденсором, имею­щей посадочное место для крепления сетки. Питание лампы осветителя осуще­ствляется при помощи источника питания ИП-I.

Источник помешен в пластмассовый корпус с вентиляционными отвер­стиями. На задней панели установлены сетевой выключатель, держатели пре­дохранителей, клемма заземления и гнезда для подключения осветителя. Па пе­редней панели установлен переменный резистор для регулировки яркости осве­тителя.

1 - осветитель, 2 - линза (№2),3 - линза (№4), 4 - экран, 5 - сетка

Рисунок 2 – Схема лабораторной установки ФПВ-05-1-9

Порядок выполнения работы

1 Проверить наличие необходимых принадлежностей (рисунок 2):скамья, осветитель 1, линза (№2) 2, линза (№4) 3, экран 4, сетка 5.

2 Устанавливают на оптической скамье объектив моделируемого микро­скопа - линзу №2 в таком положении, чтобы шкала осветителя находилась на расстоянии от линзы, несколько большем её фокусного расстояния.

3 За линзой помещают экран и находят положение промежуточного изо­бражения сетки осветителя, даваемого линзой - объекти­вом.

4 Выбирают значение Δ - 190 мм.

Перемещая линзу - объектив и матовый экран, добиваются, чтобы проме­жуточное изображение находилось на расстоянии от линзы - объектива, не­сколько большем, чем (f+ Δ).

5 Убирают экран. Установить па оптическую скамью на расстоянии

f1+ f2 +Δ линзу - окуляр №4 (рисунок 2).

Наблюдая глазом через линзу - окуляр, находят четкое изображение шкалы осветителя.

6 Занести опытные данные в таблицу 1

Таблица 1 - Опытные данные

7 Сделать вывод

Контрольные вопросы

1 Оптические инструменты. Микроскоп

2 Система микроскопа

3 Фокусные расстояния оптической системы микроскопа

4 Увеличение микроскопа. Формула увеличения микроскопа

5 Величина Δ. Пределы величины Δ

6 Каково изображение получаемое в микроскопе?

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: