显微镜与望远镜实验指导书_全

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实验四十-组装显微镜与望远镜

实验四十-组装显微镜与望远镜

望远镜与显微镜的组装望远镜和显微镜都是用途极为广泛的助视光学仪器,显微镜主要用来帮助人们观察近处的微小物体,而望远镜则主要是帮助人们观察远处的目标,它们常被组合在其他光学仪器中。

为适应不同用途和性能的要求,望远镜和显微镜的种类很多,构造也各有差异,但是它们的基本光学系统都由一个物镜和一个目镜组成。

望远镜和显微镜在天文学、电子学、生物学和医学等领域中都起着十分重要的作用。

一、自组望远镜◆ 实验目的(1)了解望远镜的基本原理和结构(2)组装望远镜(3)测量望远镜的放大率◆ 实验原理最简单的望远镜是由一片长焦距的凸透镜作为物镜,用一短焦距的凸透镜作为目镜组合而成。

远处的物经过物镜在其后焦面附近成一缩小的倒立实像,物镜的像方焦平面与目镜的物方焦平面重合。

而目镜起一放大镜的作用,把这个倒立的实像再放大成一个正立的像,图一为开普勒望远镜的光路示意图:图一 开普勒望远镜的光路示意图用望远镜观察不同位置的物体时,只需调节物镜和目镜的相对位置,使物镜成的实像落在目镜物方焦平面上,这就是望远镜的“调焦”。

用望远镜和显微镜观察物体时,一般视角均甚小,因此视角之比可用其正切之比代替,于是光学仪器的放大率M 可近似地写成00l l tg tg M e ==αα式中l 0是被测物的大小PQ ,l 是在物体所处平面上被测物的虚像的大小P ”Q ”在实验中,为了把放大的虚像l 与l 0直接比较,常用目测法来进行测量。

对于望远镜,其方法是:选一个标尺作为被测物,并将它安放在距物镜大于1.5米处,用一只眼睛直接观察标尺,另一只眼睛通过望远镜观看标尺的像。

调节望远镜的目镜,使标尺和标尺的像重合且没有视差,读出标尺和标尺像重合区段内相对应的长度,即可得到望远镜的放大率。

◆ 实验仪器1、标尺 (000-055cm )2、物镜Lo(mm f 225'0=)3、5、二维调节架(SZ-07)4、目镜Le (mm f e 45'=)6、三维平移底座(SZ-07)7、二维平移底座(SZ-02)图二 组装望远镜装置图 图三 放大标尺像与实际标尺的比对图四 组装望远镜实物图◆ 实验内容1、组装开普勒望远镜:按图二放好各元器件,调节同轴等高,固定目镜,移动物镜,向约3m 远处的标尺调焦,使一只眼睛在目镜中间看到清晰的标尺像。

5.5显微镜和望远镜(教案)-2024-2025学年八年级上册初二物理同步备课(人教版)

5.5显微镜和望远镜(教案)-2024-2025学年八年级上册初二物理同步备课(人教版)

5.5 显微镜和望远镜(教案)20242025学年八年级上册初二物理同步备课(人教版)我的教案设计意图在于通过实践活动,让学生能够理解和掌握显微镜和望远镜的原理及其应用,培养学生的观察能力、动手能力和科学思维。

教学目标包括:1. 了解显微镜和望远镜的构造和原理;2. 学会使用显微镜和望远镜进行观察;3. 能够分析显微镜和望远镜的优缺点。

教学难点与重点:重点是显微镜和望远镜的构造和原理,以及使用方法;难点是理解显微镜和望远镜的放大原理。

教具与学具准备:每人一台显微镜和一台望远镜,以及一些观察用的样本和物体。

活动过程:1. 引入:通过展示一些显微镜和望远镜的照片,让学生猜测它们的作用,引发学生的兴趣。

2. 讲解:讲解显微镜和望远镜的构造和原理,包括物镜、目镜、焦距等概念。

3. 示范:使用显微镜和望远镜进行示范操作,让学生了解使用方法。

4. 实践:学生分组进行观察实践,使用显微镜和望远镜观察样本和物体,记录观察结果。

5. 讨论:学生分组讨论显微镜和望远镜的优缺点,分享观察心得。

活动重难点:重点是显微镜和望远镜的构造和原理,以及使用方法;难点是理解显微镜和望远镜的放大原理。

课后反思及拓展延伸:通过本次活动,学生能够理解和掌握显微镜和望远镜的原理及其应用,提高了观察能力和动手能力。

在活动中,我发现部分学生对放大原理的理解仍有困难,需要在今后的教学中进行进一步的解释和引导。

拓展延伸活动可以组织学生进行显微镜和望远镜的制作,进一步提高学生的动手能力和创新能力。

重点和难点解析:在本次活动中,我发现有几个重点和难点需要特别关注和解释,以确保学生能够更好地理解和掌握显微镜和望远镜的相关知识。

显微镜和望远镜的构造和原理是本次活动的重点。

在讲解环节,我详细介绍了显微镜和望远镜的基本结构,包括物镜、目镜、焦距等关键部件。

我强调了物镜和目镜的作用,以及它们如何共同工作以放大物体。

我通过示例和图示,让学生更直观地理解了显微镜和望远镜的工作原理。

自组望远镜与显微镜

自组望远镜与显微镜

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进一步掌握透镜的成像规律
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了解望远镜及显微镜的工作原理
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学习用自组的望远镜测量透镜焦距
二、实验室可提供的主要器材
凸透镜、凹透镜、物屏、像屏、分辨率测试板 直尺、光具座、支架等
图1 实验装置照片
镜头是凸透镜 镜头是凸透镜 近视眼镜是凹透镜
镜头是: 或是:
三 、L 0 实 验 原
理l
y
Le
p 单 击 此 处 可 添 加 副 标 题
y
1.显微镜
f 1cm L 显微镜是观察 微 小 物体 的 光 学 仪 器, 其 光 路 如 图所 示 。 物
0 镜 的焦距非常短( e
),目镜
的焦距
p L 大 于 物 镜 的 焦 距 , 但 也 不 超 过 几 个 厘 米 。 分 划 板
四、实验内容及要求
1.自组一台聚焦于无穷远处的望远镜
本实验所需的器件为:目镜、分划板、物镜、物屏。因聚
焦于无穷远处的望远镜要求分划板与物镜之间的距离等于物镜
的焦距。因此该实验首先要进行物镜焦距的测量。测量光路图
如下。
O
Lo
P
Le
A u
A¢ v
Байду номын сангаас
2.用自组的聚焦于无穷远处的望远镜测量另一凸透镜的焦距

之 间 的 距 离 为 。 物 屏 放 在0 物 镜 焦 点
与物 外一
L0
F y L 点

,立0调的
节 实


于之分间划的板距处离。,然使后其通通过过0目物镜镜
成一放大、 观察像 ,
y 先 调 节 目 镜 与 分 划 板 之 间 的 距 离 , 以 使 人 眼 看 清 分

望远镜与显微镜实验报告

望远镜与显微镜实验报告

望远镜和显微镜实验报告BME8鲍小凡15【实验目的】(1)了解望远镜和显微镜的构造及其放大原理,并掌握其使用方法;(2)了解放大率等的概念并掌握其测量方法;(3)进一步熟悉透镜成像规律。

【实验原理】一、望远镜1、望远镜的基本光学系统无穷远处物体发出的光经物镜后在物镜焦平面上成一倒立缩小的实像,再利用目镜将此实像成像于无穷远处,使视角增大,利于人眼观察。

图1 望远镜的基本光学系统使用望远镜时,应先调目镜,看清分划板,再调镜筒长度。

使被观察物清晰可见并与分划板叉丝无视差(中间像落在分划板平面上)。

2、望远镜的视放大率。

记目视光学仪器所成的像对人眼的张角为ω’,物体直接对人眼的张角为ω,则视放大率:tan 'tan ωωΓ=由几何光路可知:0'''tan ,tan '''e e y y y f f f ωω===因此,望远镜的视放大率:0''T e f f Γ=实际测量望远镜无焦系统的视放大率时,利用图二所示的光路图。

当物y 较近时,即物距:()100'1''e L f f f <+时,物镜所成的像会位于O e 右侧(实像)或左侧(虚像),经目镜后,即成缩小的实像y’’,于是视放大率:00'''''T e e f f yf f y Γ===图2 测望远镜的视放大率图3、物像共面时的视放大率。

当望远镜的被观测物位于有限远时,望远镜的视放大率可以通过移动目镜把像y’’推远到与物y 在一个平面上来测量。

如图三。

此时:''tan ',tan y y L L ωω==于是可以得到望远镜物像共面时的视放大率:()()010''''''e T e L f f y y f L f +Γ==-可见,当物距L 1大于20倍物镜焦距时,它和无穷远时的视放大率差别很小。

望远镜和显微镜实验报告

望远镜和显微镜实验报告

大学物理实验报告【实验名称】望远镜和显微镜【实验目的】(1)了解望远镜和显微镜的构造及其放大原理,并掌握其使用方法;(2)了解视放大率等概念并掌握其测量方法;(3)进一步熟悉透镜成像规律。

【实验原理】(一)望远镜1.望远镜基本光学系统基本的望远系统是由物镜和目镜组成的无焦系统,物镜L0的像方焦点'o F与目镜e L的物方焦点e F重合,如图所示。

无穷远物体发出的光经物镜后在物镜焦平面上成一倒立缩小的实像,再利用目镜(短焦距)将此实像成像于无穷远处,使视角增大,利于人眼观察。

为了利于对远处物体的观测,望远镜物镜的焦距一般较长。

1.望远镜的基本光学系统图示望远镜,物镜与目镜均为会聚透镜,这种望远镜称为开普勒望远镜,其优点是可在物镜与目镜之间的中间像平面上安装分划板(其上有叉丝和刻尺)以供瞄准或测量。

实验装置中用到的望远镜(如分光计上的望远镜,光杠杆系统中的望远镜等)均为开普勒望远镜,在中间像平面上装有分划板。

实际上,为方便人眼观察,物体经望远镜后一般不是成像于无穷远,而是成虚像于人眼明视距离处;而且为实现对远近不同物体的观察,物镜与目镜的间距即镜筒长度可调,物镜的像方焦点与目镜的物方焦点可能会不重合。

使用望远镜时,观察者应先调目镜看清分划板,使分划板成像于人眼明视距离处,再调节望远镜镜筒长度,即改变物镜、目镜间距,使被观察物清晰可见并与分划板叉丝无视差。

2. 望远镜的视放大率视放大率Γ定义为目视光学仪器所成的像对人眼的张角(记为ω’)的正切与物体直接对人眼的张角(记为ω)的正切之比,即:tan 'tan ωωΓ=对图示望远镜,有:y'''tan ,tan ''o e e y y f f f ω=ω==因此,望远镜的视放大率T Γ为T o '='e f f Γ其中,e f 、'e f 分别是e L 的物方焦距、像方焦距,e f ='e f 。

望远镜和显微镜实验报告

望远镜和显微镜实验报告

望远镜和显微镜实验报告引言望远镜和显微镜是两种十分重要的光学仪器,它们在天文学和生物学等领域的研究中起到了关键作用。

本实验旨在通过实践操作望远镜和显微镜,深入了解它们的原理和使用方法。

实验材料•望远镜•显微镜•样本片•光源•物体•实验记录表格实验步骤1. 望远镜实验1.1 调整望远镜目镜焦距。

•将望远镜对准一个远处的物体,如树木或建筑物。

•转动望远镜的目镜调焦环,直到观察到物体清晰的焦点。

•记录目镜调焦环的位置。

1.2 测量望远镜的放大倍数。

•在望远镜上选择一个具有刻度的物体,如远处的标识牌或测量棒。

•将该物体与肉眼观察到的大小进行比较,记录下放大倍数。

1.3 观察天体。

•将望远镜对准一个明亮的星星或行星。

•转动望远镜的方位调节环和仰角调节环,使天体位于视野中心。

•通过调整目镜调焦环,使天体清晰可见。

•记录观察到的天体特征和观察时间。

2. 显微镜实验2.1 调整显微镜目镜焦距。

•将显微镜放置在一个平坦的表面上。

•将样本片放置在显微镜的物镜下方。

•通过转动显微镜的焦调节器,调整物镜到样本片的最佳焦距。

•记录目镜调焦器的位置。

2.2 观察样本片。

•转动显微镜的准直调节器,使光线通过样本片。

•通过调整目镜调焦器,使样本片中的细节清晰可见。

•记录观察到的样本片特征和观察时间。

结果和讨论通过望远镜实验,我们成功调整了望远镜的目镜焦距,并测量了其放大倍数。

观察到的天体特征也被记录下来,这将有助于后续的天文学研究。

在显微镜实验中,我们调整了显微镜的目镜焦距,并观察了样本片。

观察到的样本片特征为我们提供了更深入的了解,并且有助于生物学研究的进行。

通过这两个实验,我们不仅加深了对望远镜和显微镜原理的理解,还学会了正确操作这些仪器。

这对我们今后的研究和实验将大有裨益。

结论通过本实验,我们深入了解了望远镜和显微镜的原理和使用方法。

望远镜能够将远处的天体放大观察,而显微镜能够观察微小物体的细节。

这些仪器在天文学和生物学研究中的重要性不言而喻。

望远镜和显微镜实验报告

望远镜和显微镜实验报告

大学物理实验报告【实验名称】望远镜和显微镜【实验目的】(1)了解望远镜和显微镜的构造及其放大原理,并掌握其使用方法;(2)了解视放大率等概念并掌握其测量方法;(3)进一步熟悉透镜成像规律。

【实验原理】(一)望远镜1.望远镜基本光学系统基本的望远系统是由物镜和目镜组成的无焦系统,物镜L0的像方焦点'o F与目镜e L的物方焦点e F重合,如图所示。

无穷远物体发出的光经物镜后在物镜焦平面上成一倒立缩小的实像,再利用目镜(短焦距)将此实像成像于无穷远处,使视角增大,利于人眼观察。

为了利于对远处物体的观测,望远镜物镜的焦距一般较长。

1.望远镜的基本光学系统图示望远镜,物镜与目镜均为会聚透镜,这种望远镜称为开普勒望远镜,其优点是可在物镜与目镜之间的中间像平面上安装分划板(其上有叉丝和刻尺)以供瞄准或测量。

实验装置中用到的望远镜(如分光计上的望远镜,光杠杆系统中的望远镜等)均为开普勒望远镜,在中间像平面上装有分划板。

实际上,为方便人眼观察,物体经望远镜后一般不是成像于无穷远,而是成虚像于人眼明视距离处;而且为实现对远近不同物体的观察,物镜与目镜的间距即镜筒长度可调,物镜的像方焦点与目镜的物方焦点可能会不重合。

使用望远镜时,观察者应先调目镜看清分划板,使分划板成像于人眼明视距离处,再调节望远镜镜筒长度,即改变物镜、目镜间距,使被观察物清晰可见并与分划板叉丝无视差。

2. 望远镜的视放大率视放大率Γ定义为目视光学仪器所成的像对人眼的张角(记为ω’)的正切与物体直接对人眼的张角(记为ω)的正切之比,即:tan 'tan ωωΓ=对图示望远镜,有:y'''tan ,tan ''o e e y y f f f ω=ω==因此,望远镜的视放大率T Γ为T o '='e f f Γ其中,e f 、'e f 分别是e L 的物方焦距、像方焦距,e f ='e f 。

望远镜与显微镜焦距测量实验

望远镜与显微镜焦距测量实验

望远镜和显微镜望远镜和显微镜都是助视光学仪器,是观察或测量时常用的仪器,它们有时也是其它一些光学仪器如分光计等的重要组件。

因此,了解它们的构造原理并掌握它们的使用方法不仅有利于加深理解透镜成像的规律,更能为正确使用其它光学仪器打下基础。

1. 实验目的(1) 了解望远镜和显微镜的构造及其放大原理,并掌握其使用方法;(2) 了解视放大率等的概念并掌握其测量方法; (3) 进一步熟悉透镜成像规律。

2. 实验原理望远镜主要用于观察远处的目标,显微镜主要用于观察近处的微小物体,它们的作用都是增大被观察物对人眼的张角,起着视角放大的作用。

两者的光学系统比较相似,都是由物镜和目镜组成,物体先通过物镜成一中间像,再通过目镜来观察。

两者对物体的放大能力都是通过视放大率来表示(在本实验中我们只关心放大率的大小,不考虑其符号)。

(1) 望远镜(Telescope ) ① 望远镜的基本光学系统基本的望远系统是由物镜和目镜组成无焦系统,物镜L o 的像方焦点F o '与目镜L e 的物方焦点F e 重合,如图1。

无穷远物体发出的光经物镜后在物镜焦平面上成一倒立缩小的实像,再利用目镜(短焦距)将此实像成像于无穷远处,使视角增大,利于人眼观察。

为了利于对远处物体的观测,望远镜物镜的焦距一般较长。

图1所示的望远镜,物镜与目镜均为会聚透镜,这种望远镜称为开普勒望远镜,其优点是可在物镜与目镜之间的中间像平面上安装分划板(其上有叉丝和刻尺)以供瞄准或测量。

普物实验装置中用到的望远镜如分光计上的望远镜、光杠杆系统中的望远镜等均为开普勒望远镜,在中间像平面上装有分划板。

实际上,为方便人眼观察,物体经望远镜后一般不是成像于无穷远,而是成虚像于人眼明视距离处;而且为实现对远近不同物体的观察,物镜与目镜的间距即镜筒长度可调,物镜的像方焦点与目镜的物方焦点可能会不重合。

使用望远镜时,观察者应先调目镜(这称为视度调节)看清分划板,使分划板成像于人眼明视距离处,再调节望远镜镜筒长度(这称为调焦),即改变物镜、目镜间距,使被观察物清晰可见并与分划板叉丝无视差(中间像落在分划板平面上)。

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一、实验目的1.通过实验掌握显微镜、望远镜的基本原理;2.通过实际测量,了解显微镜、望远镜的主要光学参数;3.根据指示书提供的参考材料自己选择2套方案,测出水准仪的放大率并比较与实验结果是否相符。

二、实验器材1.显微镜实验:测量显微镜、分辨率板、分辨率板放大图、透明刻线板、台灯,高倍(40×、45×)、中倍(8×或10×)、低倍(2.5×、3×或4×)显微物镜各一个,目镜若干(4×、5×、10×、15×等)。

2.望远镜实验:25×水准仪、平行光管、1×长工作距测量显微镜、视场仪、白炽灯、钢板尺、升降台、光学导轨、玻罗板、分辨率板。

三、实验原理(1)显微镜原理:显微镜是用来观察近处微小物体细节的重要目视光学仪器。

它对被观察物进行了两次放大:第一次是通过物镜将被观察物成像放大于目镜的分划板上,在很靠近物镜焦点的位置上成倒立放大实像;第二次是经过目镜将第一次所成实像再次放大为虚像供眼睛观察,目镜的作用相当于一个放大镜。

由于经过物镜和目镜的两次放大,显微镜总的放大率Γ应是物镜放大率β和目镜放大率Γ1的乘积。

Γ=β×Γ1绝大多数的显微镜,其物镜和目镜各有数个,组成一套,以便通过调换获得各种放大率。

显微镜取下物镜和目镜后,所剩下的镜筒长度,即物镜支承面到目镜支承面之间的距离称为机械筒长。

我国标准规定机械筒长为160毫米。

显微镜的视场以在物平面上所能看到的圆直径来表示,其视场受安置在物镜像平面上的专设视场光阑所限制。

显微镜的分辨率即它所能分辨的两点间最小距离:nSinUλδ61.0= 式中:λ为观测时所用光线的波长;nSinU 为物镜数值孔径(NA )。

从上式可见,在一定的波长下,显微镜的分辨率由物镜的数值孔径所决定,光学显微镜的分辨率,基本上与所使用光的波长是一个数量级。

为了充分利用物镜的放大率,使被物镜分辨出来的细节,能同时被眼睛所看清,显微镜应有恰当的放大率。

综合考虑显微物镜和人眼自身的分辨率,可得出显微镜适当的放大率范围是:500NA<Γ<1000NA这个范围的放大率称为有效放大率。

如使用比有效放大率更小的放大率,则不能看清物镜已经分辨出的某些细节;如取用高倍目镜得到比有效放大率上限更大的放大率,将是无效放大,不会增加清晰度。

在选择显微镜的物镜和目镜组合时,要验算其有效放大率是否满足以上要求。

(2)望远镜原理:望远镜是观察远距离物体的光学仪器。

其作用是使通过望远镜所看到的物体对眼睛的张角大于用眼睛直接观察物体的张角,从而产生放大感觉,看清物体的细节。

望远镜由物镜和目镜组成,物镜的像方焦点与目镜的物方焦点重合,因此平行光射入望远系统后,仍以平行光射出。

一个光学系统各通光孔中,对光束孔径限制最大的光阑,称为孔径光阑。

孔径光阑在物方的共轭称为入瞳,在像方的共轭称为出瞳。

判断孔径光阑的方法:将光学系统中所有光学零件的通光孔,分别通过其前面的光学零件成像到整个系统的物空间去,入瞳必然是其中对物面中心张角最小的一个。

对目视光学仪器来说,视放大率具有重要的实际意义。

它是通过望远系统观察物体大小与人眼直观物体时的大小之比。

根据定义、性质和结构关系,望远系统放大率有如下基本关系式:眼仪Γωωtg tg '= (定义式)(出瞳直径)(入瞳直径)Γd D = (性质) 目物Γf f ''= (结构关系)从式中可以到,望远系统视放大率取决于望远系统的结构参数,可以用不同的方法进行测量和计算。

望远镜的分辨率可用极限分辨角表示。

即刚刚能分辨的二发光点对物镜入瞳中心所张的角度。

其值可由衍射理论得出:入D 014''=θ 其中:D 入是以毫米为单位表示的入瞳直径。

(3)与实验有关的几个概念:①工作距:即被观察物与物镜之间的距离。

在调整显微镜、望远镜寻找清晰像时,必须首先考虑工作距的大小,如果工作距很小,而被观察物因结构件阻挡不能充分接近物镜,不能将清晰的像成像在分划板上,就无法进行观察和测量。

②景深:被观察物能在像平面上获得清晰像的空间深度称为成像空间的景深,简称景深。

在使用高倍显微镜时需要特别注意,显微镜的放大率越高、数值孔径越大,景深越小,调整时动作要十分轻微,否则很难找到像。

③物镜的数值孔径NA :物镜的数值孔径NA =NsinU 通常标注在物镜上,如图1-3所示。

表示该物镜为8倍,数值孔径NA =0.25,机械筒长为160mm ,0.17表示用于检验生物样本时所使用盖玻片的厚度为0.17mm。

四、实验内容和步骤第1部分:显微镜实验:1.测量显微镜的物方线视场见图1-1和图1-2,将透明刻线板放在测量显微镜的工作台上。

用台灯照明,人眼通过测量显微镜能够观察到的最大刻线范围,就是显微镜的物方线视场2η。

2η由实像面上的视场光阑所限制。

通常视场光阑直径,即实像大小2η′在Φ15~Φ25mm之内。

用不同的物镜,相应于不同的物方线视场2η;物镜倍数越高,物方线视场2η越小。

操作步骤:(1)选择高倍(40×)、中倍(8×或10×)、低倍(2.5×、3×或4×)显微物镜各一个(共3个),按照有效放大率公式500NA<Γ显<1000NA计算合适的目镜倍数,在可提供的目镜(4×、5×、10×、15×等)中选择与高、中、低倍物镜相匹配的目镜各一个(即:500×物镜NA<物镜倍数×目镜倍数<1000×物镜NA),如果在实验室提供的3个目镜中选不到满足此条件的,则选计算结果偏差最小的目镜。

)(2)观察透明刻线板的像,仔细调节显微镜使成像清晰。

测量其物方线视场2η。

☆实验任务1:分别测量使用高倍(40×)、中倍(8或10×)、低倍(4×以下)物镜时3个线视场的大小。

显微镜线视场的测量方法:(a)(b)(c)图1-3-1 测量显微镜线视场(a)注意使分划板的刻线面朝向物镜,且刻线尽量处于垂直状态,将透明分划板的像调焦清晰,刻线应处于视场圆的最大直径处,以便减少水平移动工作台时造成的读数误差,如图1-3-1(a)。

(b)旋转显微镜工作台上的X方向测微螺旋,使视场中最靠近右侧的竖直刻线与圆形视场的右侧相切(图1-3-1 b),记下此时X方向测微螺旋读数x1(例如:x1=30.219mm);再旋转X方向测微螺旋,使处于最靠近视场左边缘的竖直刻线也与视场圆左测相切(图1-3-1 c),记下此时X方向测微螺旋读数x2(例如:x2=30.190mm)。

记录视场中直径方向完整的方格数N(此图中为3个方格,每格间距为0.5mm)。

为消除测微螺旋空程,在两次读数时应同向旋转测微螺旋到达测量位置。

两次X方向测微螺旋读数之差,表示视场边缘非整数格数的大小。

可按下式计算显微镜视场:视场大小=N×0.5mm+(x2-x1)。

此图中,视场大小=3×0.5+30.219-30.190=1.529(mm)问题:如何证实不同倍数物镜的物方视场2η都同样受到实像面上视场光阑的限制?(计算一下,它们的像方线视场2η′是否相同?)2.测量显微镜的分辨率用显微镜观察分辨率板上的一组图案(见图1-4所示),其上有不同间距的刻线。

人眼刚能分辨的最小刻线间距δ即为测量显微镜物镜的最高分辨率。

1)鉴别率板上的图案由线距成等差数列的刻线组构成。

每个图案单元由线距较宽的中间大方块图案和环绕大图案周围的小方块图案(小方块图案每组线距为大图案的1/10,排列规律相同)组成;2)每个大方块图案和小方块图案均包括4个方块区,由两组相邻(每组2个方块区)刻线距相同且刻线方向垂直的区组成。

中间大图案20个线组的线距分2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 16 18 20 22 24 26 28 300.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.11.2 1.4 1.6 1.82.0 2.2 2.4 2.6 2.83.0(a )大图案 (b )小图案图1-4-0 分辨率板显微照片3) 要求找出显微镜刚好在垂直和水平方向两个方块图案均能够分辨的线距最细的刻线组(即线距宽于它的线组均能分辨而窄于它的线组均不能分辨出线条),并根据其相邻关系查出其线距大小,此线距即显微镜的分辨率。

☆实验任务2:分别用高、中、低倍物镜观察分辨率板的像,测量其分辨率δ,分别记录下3个分辨率大小。

根据公式nSinUλδ61.0=,计算显微镜的理论分辨率,并与测量值比较,取λ=0.55μm 。

(a ) (b )图1-4-1 显微镜分辨率板显微照片 读取分辨率的技巧:注意使分辨率板的刻线面朝向物镜,且图案方块尽量处于水平状态,不要倾斜,将分辨率板的像调焦清晰。

在使用高倍物镜时,注意调整显微镜下面的反光镜,使视场处于最亮状态。

对照图1-4(是分辨率板中一组图案的放大),观察图案中哪一组刻线刚好能被人眼分辨清楚。

图案中每个大方块图中包含4个小方块图,每个小方块中又包含线距不等的多组刻线,其线距成等差数列。

对中央大图案,线距分别为:2,3,4,…,11(相邻线组线距差1μm );12,14,16, …,30(相邻线组线距差2μm ),相邻的一对小方块图线距一样,但取向不同,分别是垂直或水平。

如果显微镜分辨率比较高,中央大图案的所有刻线组都能分辨清楚,则可以用测微螺旋移动工作台去观察大图案四周的小图案方块,小图案与大图案形状相同,只是线距仅有大图案的1/10。

线距分别为:0.2,0.3,0.4,…,1.1(相邻线组线距差0.1μm);1.2,1.4,1.6, …,3.0(相邻线组线距差0.2μm).所谓某一组刻线能分辨,是指该线组所在方块中所有比它线距大的线组都能看清楚,而所有比它线距小的线组都不能分辨(看不出刻线的形状,只能看到一片灰色),而且,该线组对应的相邻水平或垂直线组也同时能够看清楚。

那么,这一组线的线距就是显微镜此时的分辨率。

图1-4-1是显微镜目镜看到的分辨率板图像,是大图案的一部分,(a)为垂直方向的刻线,(b)为水平方向的刻线。

上下左右移动工作台可看出,该图案属于大图案中刻线较密的两组(图1-4中央方块,第1、2象限)。

从图中可见,(a)图中从左向右数第4组刻线刚好可以分辨(可看出该长条图形内部有细线),而相邻的左侧间距更密的第3组刻线及第2、1组均无法分清长条内还含有细线,属于无法分辨;而其右侧的第5组刻线及以后各组则可清楚地看到由一组刻线组成,属于可分辨。

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