光学基本测量仪器

光学基本测量仪器

1 望远镜

1.1 结构

望远镜是用来观察远距离目标的一种助视光学仪器，其结构如图1所示。物镜L l是一块消色差复合正透镜，镶嵌在套筒M1的前端，M1套在镜筒N上，可前后移动。目镜L2通常由两块凸透镜组成，装在目镜筒M2的两端，靠近物镜的透镜称接场镜，靠近眼睛的称接目镜，M2可套入镜筒N并可前后移动。实验用测量望远镜在镜筒N内靠近物镜的一侧还装有十字准线K。

图1

望远镜的结构特点是两分立系统的光学间隔为零，即物镜的后焦平面和目镜的前焦平面重合。这样远处物体经物镜在其后焦平面上成一倒立缩小的实像，此像作为目镜的物再经目镜成一视角放大的虚像为眼睛接受。

1.2 调节方法

1.调节目镜即改变L2和K之间的距离，使得能清晰地看到十字准线像。

2.物镜调焦即改变L l和K之间的距离，使得能清晰地同时看到准线和观察物的像，且无视差。产生视差的原因，是观察物通过物镜所成的像与准线不在同一平面上，当左右或上下稍微改变视线方向时，可看到两个像之间有相对位移，这时称之为有视差。

2 读数显微镜

2.1 结构

和普通观察显微镜不同，测量用显微镜的物镜应在严格而准确的横向放大率下工作。为此，在预先确定放大率的物镜像平面处安置一块分划板，并与物镜固结为一个整体。为使各种视度眼睛的人都能使用，测量用显微镜的目镜必须可以进行视度调节。

读数显微镜由测微螺旋和测量用显微镜组成，可直接用来精密测量微小物体的长度、孔距、直径等。根据不同的测量要求，读数显微镜的量程、分度值和视角放大率等有不同的规格。常用的JCD-Ⅱ读数显微镜结构如图2所示。

图2 JCD-II型读数显微镜

1—目镜 2—调焦旋钮 3—方轴 4—接头轴

5—测微手轮 6—标尺 7—镜筒支架 8—物镜

9—旋手 10—弹簧压片 11—载物台 12—底座

图中1是目镜及显微镜镜筒。旋转测微手轮5，可使镜筒支架带动镜筒沿导轨移动。显微镜用调焦旋钮2调焦。测微装置分度值为0.01mm，其读数方法与螺旋测微计相同。测量架方轴可插入接头轴4的十字孔中，并可前后移动。接头轴可在底座内旋转、升降，并用旋手9固定。

2.2 调节方法

1)将被测物体置于载物台面玻璃上，用弹簧压片压紧，使其处于镜筒下方。

2)调节目镜，至看清十字分划板。

3)转动调焦旋钮调节物镜，使被测物体清晰可见，并消除与分划板的视差。调整被测量物，使其被测部分的横向和显微镜移动方向平行。

4)转动测微手轮，使十字分划板纵丝对准待测长度的起点，记下此时读数A，沿同一方向转动测微手轮，使分划板纵丝恰好止于待测长度的终点，记下读数B，则所测长度

A 。

L=B

2.3 注意事项

1)转动调焦旋钮时，注意应避免使显微镜与被测物相接触。正确的作法是首先使物镜接近被测物，然后调节镜筒缓慢上移。

2)测量过程中，测微手轮只能向一个方向转动，中途不能逆转，以免引入螺距误差。

3 测微目镜

3.1 结构

测微目镜一般用作光学仪器的附件，配在适当的光学仪器上可作各种用途的测量。也可用来直接测量微小长度。其结构如图3a所示。

图3a图3b

1—目镜 2—本体盒 3—丝杆 4—玻璃标尺 5—分划板

6—螺钉 7—接头套筒 8—读数鼓轮

带有目镜1的镜筒与本体盒2相连，而接头套筒7与另一带有物镜的镜筒(图中未画出)相套接，构成一台显微镜。靠近目镜焦平面的内侧，固定了一块量程为8mm、分度值为l mm 的玻璃标尺。与之相距0.1mm处平行地放置另一块玻璃分划板，其上刻有十字线和一组双线作为准线。在目镜中观察时，即可看到玻璃标尺上放大的刻线像及与其相叠的准线像(图3b)。因为分划板的框架与读数鼓轮带动的丝杆通过弹簧相连，故当读数鼓轮转动时，可推动分划板左右移动。鼓轮每转一圈，分划板上的准线移动l mm，而鼓轮轮周边刻有100个分格，因此鼓轮每转过一分格，准线相应地移动0.0l mm。

测量时，当准线对准被测物上某一位置时，该位置的读数，应为主尺上准线所指示的整数毫米值加上鼓轮上小数位读数值。

3.2 调节方法

1)调节目镜与分划板的间距，直到分划板上刻线清晰可见。

2)调节整个目镜筒与被测物的间距，使在视场中看到被测物的像也最清晰，并须仔细调节使准线像与被测物像之间无视差。

3)转动读数鼓轮，推动分划板，使分划板十字线的交点或双线对准被测物像的一端，记下读数；继续沿同一方向转动鼓轮，使十字线交点或双线对准被测物像的另一端，记下读数。两者之差即是被测的长度。

使用测微目镜测量，同样应注意消除丝杆的螺距误差，因此测量时只能沿同一方向转动鼓轮。