Порядок выполнения

1). Составить таблицу:

Длина тубуса (мм)	Размер предмета (мм)	Размер изображения (мм)	Увеличение N (крат)
130 140 150 160 170 180 190

2). Установить длину тубуса D=130 мм. Выполнить условия пунктов 1).-4). Упражнения 1. Найти размер изображения предмета. По формуле (13) найти увеличение. Результат занести в таблицу.

3). Не трогая ни столик с линейкой, ни зеркало (6) (рис. 5), ни предмета, стараясь не сдвигать микроскоп в целом, выдвинуть тубус до 140 мм и повторить измерения. То же самое проделать при других указанных в таблице длинах тубуса D, изменяя ее ступеньками на 10 мм вплоть до 190 мм. При этом одновременно необходимо поднимать столик с линейкой (5) так, чтобы расстояние от линейки до глаза оставалось бы 25 см.

4). По результатам измерений заполнить таблицу и начертить график зависимости увеличения от длины тубуса.

5). Сравнить результаты с предсказанием формулы (2):

Фокусные расстояния f₁ и f₂ можно рассчитать из следующих соображений:

- увеличение объектива, как лупы;

- добавочное увеличение, даваемое окуляром.

Кроме того N=N₁×N₂. Следовательно, зная D, d₀, N₁, N₂ можно найти f₁ и f₂ и сравнить N_теор и N_эксп.

Упражнение 3. Определение числовой апертуры объектива

В этом упражнении нужно оценить величину

(5)

Так как среда между объективом и исследуемым предметом - воздух, то n=1, значит

(14)

где 2u - угол, под которым объектив виден из наблюдаемой точки предмета.

1). Откинуть призму-куб. Положить на предметный столик (2) (рис.6) металлическую пластинку (3) с отверстием. Найти изображение отверстия и отцентровать его в поле зрения.

2). Убрать окуляр из тубуса.

3). Расположив зеркало (4) горизонтально, положить на него линейки (5). Глядя в тубус, найти изображение отверстия. Это изображение действительное, но его несколько трудно наблюдать. При этом необходимо поместить глаз на расстоянии »30 см от верхней части тубуса. Найти в этом отверстии изображение линейки (рис.6). Расположить линейку так, чтобы она симметрично располагалась бы в отверстии.

4). Смещая угол зрения в перпендикулярном направлении наблюдать за шкалой линейки и найти число миллиметровых делений шкалы линейки. которое «входит» в отверстие АВ (рис. 6).

5). Измерить расстояние от зеркала до пластинки l, приложив линейку сбоку. Очевидно, что

(15)

6). Найти u, найти числовую апертуру объектива по формуле A=sin u, рассчитать ошибки в определении апертуры.

7). Сравнить найденное значение числовой апертуры с числовой апертурой, нанесенной на корпусе объектива (0.11).

Задание к самоподготовке

1. Изучить устройство микроскопа, рисовального аппарата.

2. Начертить ход лучей в микроскопе, рисовальном аппарате.

3. Ответить на вопросы:

а) назначение микроскопа, для чего служит каждый элемент;

б) какое изображение дает объектив, окуляр, микроскоп;

в) что такое увеличение оптического прибора;

г) какова зависимость увеличения микроскопа от длины тубуса, фокусного расстояния объектива, окуляра;

д) одинаково ли увеличение микроскопа для людей с различным зрением;

е) что такое разрешающая сила микроскопа, числовая апертура, нормальное и оптимальное увеличение;

ж) объяснить, что обозначает надпись на корпусе объектива - 3.7^x(0.11), - 7^x;

з) что такое нормальная длина тубуса;

и) как можно увеличить разрешающую силу микроскопа, его увеличение;

к) как изменяется увеличение микроскопа при увеличении длины тубуса, как при этом меняется освещенность изображения;

л) что такое разрешающая способность ;

м) в связи с чем в микроскопе возникают дифракционные явления;

н) что такое критерий Релея ( сформулировать )