Een nieuwe methode voor het meten van microscoopvergroting
Het meten van de vergroting van de microscoop is een basisexperiment in universitaire natuurkunde-experimenten. De vergroting van de microscoop M=de vergroting van het oculair × de vergroting van de objectieflens. De traditionele methode om de vergroting van de microscoop te meten, is door gebruik te maken van de directe observatiemethode. Deze methode is eenvoudig en intuïtief, eentonig, maar de nauwkeurigheid van de uitlezing is laag, wat resulteert in een grote fout. Met het oog hierop stelt dit artikel een nieuwe methode voor voor het meten van de vergroting van de microscoop, die de nauwkeurigheid van de experimentele resultaten aanzienlijk verbetert.
Experimenteel principe
Gebruik een collimator om het optische pad van de brandpuntsafstand van de lens te meten. Pas het dradenkruis gegraveerd met vijf groepen (de Poirot-plaat genoemd) aan op het brandpuntsvlak van de objectieflens van de objectieflens L0, verwijder de vlakke spiegel en plaats de te meten brandpuntsafstand voor de collimator Als de lens wordt gebruikt, wordt het beeld van de Poirot-plaat verkregen op het beeldvierkante brandpuntsvlak F' van de te testen lens.
Met behulp van de bovenstaande experimentele principes is na vele experimenten in het leerproces op lange termijn gebleken dat de collimator kan worden gebruikt om nauwkeurig de brandpuntsafstand van de objectieflens van de microscoop, het oculair en de afstand vanaf het brandpunt te meten. van het oculairobject naar de veldlens van het oculair en gebruik vervolgens een micrometer om de microscoop nauwkeurig te meten. De afstand tussen de middelste objectieflens en de middelste zichtspiegel van het oculair, de afstand tussen de middelste veldspiegel van het oculair en de zichtspiegel, en het optische interval tussen de objectieflens en het oculair van de microscoop kan worden berekend om te verkrijgen de focus van de samengestelde optische trein bestaande uit de objectieflens en het oculair. Als de hele microscoop wordt beschouwd als een eenvoudig vergrootglas.
Sleutelstappen in experimentele systeemaanpassing
(1) Pas de collimatiebuis aan, dat wil zeggen dat het dradenkruis zich strikt op het brandpuntsvlak van de objectieflens bevindt, zodat het midden van het dradenkruis samenvalt met de optische as van de collimatiebuis.
(2) Plaats het instrument op de optische bank en stel af om het hele systeem coaxiaal te maken.
(3) Meet de brandpuntsafstand van de objectieflens in de microscoop (neem de Boro-plaat van de collimator als object) en verplaats de objectieflens axiaal totdat een duidelijk beeld op de Boro-plaat wordt gezien vanuit de bewegende microscoop, en de afstand op de Boro-plaat wordt gemeten als de beeldafstand van de tweede lijn van y is y'-object, dan is de brandpuntsafstand van de objectieflens van de microscoop:
(4) Meet de brandpuntsafstand van het object in het oculair van de microscoop f, de afstand van het brandpunt van het object in het oculair tot de veldspiegel van het oculair, plaats het instrument op de optische bank en pas aan om te maken het hele systeem coaxiaal.
Lijn de kijkspiegel in het oculair van de microscoop uit met de collimator en beweeg het oculair axiaal totdat een duidelijk beeld van de gegraveerde lijn op de Borot-plaat zichtbaar is vanaf de bewegende microscoop (F is de virtuele focus, gelegen tussen de kijkspiegel en de veldlensruimte) noteer de positie van het oculair als x1; meet de afstand y 'tussen de afbeeldingen van de twee lijnen met een afstand van y op de Boro-plaat
Vergeleken met de nieuwe methode in dit artikel heeft de traditionele methode voor het meten van de vergroting van de microscoop het voordeel dat deze in één oogopslag eenvoudig, intuïtief en duidelijk is. Door het experiment kunnen studenten de structuur van elk onderdeel van de microscoop echter niet echt begrijpen, vooral de structuur en het principe van het oculair. De nieuwe experimentele methode stelt studenten in staat om persoonlijk het proces van het oplossen van praktische problemen te ervaren met de kennis en vaardigheden van het gebruik van de collimatiemethode om de brandpuntsafstand van de lens te meten; Beheers de meetmethode van het basispunt en de brandpuntsafstand van het optische systeem echt, begrijp de specifieke toepassing van het optische systeem in het echte leven; studenten in staat stellen om vanuit verschillende invalshoeken te leren analyseren en verschillende methoden te gebruiken om hetzelfde probleem op te lossen. Door het gebruik van nieuwe methoden is het oorspronkelijke eenvoudige observatie-experiment een veelomvattend experiment geworden met een sterk hands-on vermogen, rijke inhoud en een combinatie van verschillende experimentele inhoud, en de experimentele resultaten laten zien dat de fout aanzienlijk is verminderd.
