Nová metoda pro měření zvětšení mikroskopu
Měření zvětšení mikroskopu je základním experimentem univerzitních fyzikálních experimentů. Zvětšení mikroskopu M=zvětšení okuláru × zvětšení čočky objektivu. Tradiční metodou měření zvětšení mikroskopu je použití metody přímého pozorování. Tato metoda je jednoduchá a intuitivní, monotónní, ale přesnost čtení je nízká, což má za následek velkou chybu. S ohledem na to tento článek navrhuje novou metodu měření zvětšení mikroskopu, která výrazně zlepšuje přesnost experimentálních výsledků.
Experimentální princip
Pomocí kolimátoru změřte optickou dráhu ohniskové vzdálenosti objektivu. Upravte nitkový kříž s vyrytým pěti skupinami (nazývanými Poirotova destička) na ohniskovou rovinu čočky objektivu objektivu L0, sejměte rovinné zrcátko a umístěte měřenou ohniskovou vzdálenost před kolimátor Je-li použita čočka, bude obraz Poirotovy destičky získán na obrazové čtvercové ohniskové rovině F' testované čočky.
Pomocí výše uvedených experimentálních principů se po mnoha experimentech v dlouhodobém vyučovacím procesu zjistilo, že kolimátor lze použít k přesnému měření ohniskové vzdálenosti objektivu mikroskopu, okuláru a vzdálenosti od ohniska. objektu okuláru k polní čočce okuláru a poté pomocí mikrometru přesně změřte mikroskop. Vzdálenost mezi střední čočkou objektivu a středním zaměřovacím zrcadlem okuláru, vzdálenost mezi zrcadlem středního pole okuláru a zaměřovacím zrcadlem a optický interval mezi čočkou objektivu a okulárem mikroskopu lze vypočítat tak, aby ohnisko složeného optického sledu složeného z čočky objektivu a okuláru. Pokud je celý mikroskop považován za jednoduchou lupu.
Klíčové kroky v experimentálním nastavení systému
(1) Nastavte kolimační trubici, to znamená, že nitkový kříž je přesně v ohniskové rovině čočky objektivu tak, aby se střed nitkového kříže kryl s optickou osou kolimační trubice.
(2) Umístěte přístroj na optickou lavici a upravte jej tak, aby byl celý systém koaxiální.
(3) Změřte ohniskovou vzdálenost čočky objektivu v mikroskopu (jako objekt vezměte Boro destičku kolimátoru) a pohybujte čočkou objektivu axiálně, dokud není na destičce Boro vidět jasný obraz z pohybujícího se mikroskopu. vzdálenost na destičce Boro je měřena jako vzdálenost obrazu druhé čáry y je objekt y', pak ohnisková vzdálenost čočky objektivu mikroskopu je:
(4) Změřte ohniskovou vzdálenost objektu v okuláru mikroskopu f, vzdálenost od ohniska objektu v okuláru k polnímu zrcadlu okuláru, umístěte přístroj na optickou lavici a upravte tak, aby celý systém je koaxiální.
Vyrovnejte pozorovací zrcátko v okuláru mikroskopu ke kolimátoru a pohybujte okulárem axiálně, dokud z pohybujícího se mikroskopu neuvidíte jasný obraz vyryté čáry na Borotově destičce (F je virtuální ohnisko umístěné mezi zrcadlem a prostor polní čočky) zaznamenejte polohu okuláru jako x1; změřte vzdálenost y′ mezi obrazy dvou čar se vzdáleností y na destičce Boro
Ve srovnání s novou metodou v tomto článku má tradiční metoda měření zvětšení mikroskopu výhody v tom, že je jednoduchá, intuitivní a jasná na první pohled. Prostřednictvím experimentu však studenti nemohou skutečně pochopit strukturu každé části mikroskopu, zejména strukturu a princip okuláru. Nová experimentální metoda umožňuje studentům osobně zažít proces řešení praktických problémů se znalostmi a dovednostmi používání kolimační metody pro měření ohniskové vzdálenosti čočky; Skutečně ovládat metodu měření základního bodu a ohniskové vzdálenosti optické soustavy, porozumět konkrétní aplikaci optické soustavy v reálném životě; umožnit studentům naučit se analyzovat z různých úhlů pohledu a používat různé metody k řešení stejného problému. Díky použití nových metod se původní jednoduchý experiment z pozorování stal komplexním experimentem se silnými praktickými schopnostmi, bohatým obsahem a kombinací různých experimentálních obsahů a experimentální výsledky ukazují, že chyba je výrazně snížena.
