简单显微镜的设计

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1、简单显微镜的设计简单显微镜的设计大学物理实验大学物理实验 一、实验目的一、实验目的1、了解显微镜的基本光学系统及放大原理，以 及视觉放大率等概念 。2、学会按一定的原理自行组装仪器的技能及调 节光路的方法 。难点：1）简单显微镜的放大原理； 重点：组装简单显微镜光路的设计和调节 3、学会测量显微镜的视觉放大率 。2）设计光路的调节 二、实验原理二、实验原理 （一）光学仪器的视觉放大率 显微镜被用于观测微小的物体，它的作用是将 被观测的物体对人眼的张角（视角）加以放大。显 然，同一物体对人眼所张的视角与物体离人眼的距 离有关。其放大能力可用视觉放大率 表示，定义 为式中， 为明视距离处物体对眼睛

2、所张的视角， 为通过光学仪器观察时在明视距离处的成像对眼睛 所张的视角。二、实验原理二、实验原理 （二）显微镜及其视觉放大率 最简单的显微镜是由两 个凸透镜构成的。图中 为物镜,其焦距为 ； 为 目镜，其焦距为 。由图 可见，显微镜的视觉放大 率为:式中， 为目镜的视觉放大率；（因 比 大得多），为物镜的线放大率。则二、实验原理二、实验原理 （三）简单显微镜设计光路图中 是被测 对象，为比较方 便起见，可选用 附有标尺的分划 板。 为与显微镜 光轴成45的玻 璃架， 是离开光 轴为25cm的参考 标尺。按照光学 间隔一般为17- 19cm，选择一个 合适的 值。简单显微镜设计光路装置图三、实验

3、仪器三、实验仪器型光学平台，小照明光源 ，微尺 ，物 镜 ，目镜 ，45玻璃架，毫米尺 ，白光源， 白屏，若干光学支架和底座。电源小照明光源微尺物镜目镜和45玻 璃架毫米尺白光源45玻璃架微尺光学平台毫米尺四、实验内容四、实验内容1、光路的调整(1) 将各光学元件沿着光学平台上的标尺固定 在相应的支架上，夹好、靠拢，调同轴等高调节光学支架与 底座一边平行四、实验内容四、实验内容1、光路的调整(2) 测物镜、目镜的焦距 物距像距 法:毫米 尺放在透 镜2倍焦 距处成等大倒立 的像四、实验内容四、实验内容1、光路的调整(3)按装置图装配显微镜 微调各光学元件同轴等高A、微调光源与 微尺同轴等高B、

4、微调物镜与微尺 和光源同轴等高C、微调目镜， 使清晰的像正 好成在目镜中 心，调节目镜 同轴等高固定毫米尺和白光源的位置A、从45玻璃镜 中看去毫米尺在 正中间B、两者相 距25cmC、确定光源 的位置四、实验内容四、实验内容1、光路的调整(4)微调微尺 的位置 微调微尺的 位置四、实验内容四、实验内容2、测量简单显微镜的放大率(1) 观察仔细观察微尺 的放大像和毫米尺 的反射 像，同时微调毫米尺的高度， 让其反射像中的某一 格对准被测物放大像的某一格，便于读数。(2) 测量读出微尺 放大像 的格数 所对应的毫米 尺 反射像的格数 ，需反复测量，求平均视觉放 大率。四、实验内容四、实验内容3、

5、数据处理计算出简单显微镜的测量视觉放大率，并将计算结 果与观测值作一比较，计算百分误差比。根据公式 计算出简单显微镜的视觉放大率。将 和光学间隔 （ 、 和 前面已经测出）代入公式五、实验注意事项五、实验注意事项1、所有光学玻璃器件应保持清洁，避免各种污染，使用时注意防尘、防震；不要对着仪器说话、咳嗽等；测量时动作要轻、缓，尽量使身体部位离开实验台面，以防震动；所用的光学元件比较精密，不能用手触摸光学元件光学表面。2、所有光学元件固定在光学支架上时，光学元件位置要放正，固定螺丝不要旋得过紧，以防镜片受压变形和损坏。实验完毕，应将所有光学元件取下，按顺序放回光学附件盒中。五、实验注意事项五、实验注意事项3、溴钨灯长时间使用会发热，并且光强过高，因此在调节光路过程中注意不要让头部靠的过近，眼睛不要直视发光出射口。4、实验完成后，不可调动仪器，要等老师检查完数据并认可后才能关掉光源和电源。同时应把各光学元件按顺序摆放好，养成良好的实验习惯。六、思考题六、思考题1、简述显微镜的视觉放大率与那些量有关。要提高显微镜的视觉放大率有哪些可能的途径？ 2、分析实验中引起测量视觉放大率主要误差的原因，实验中如何减少误差？你有何建议？