МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего образования

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ

ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Инженерная школа новых производственных технологий

Обеспечивающее подразделение: Отделение материаловедения

Направление подготовки: 12.03.02 Оптотехника

ООП: Оптико-электронные приборы и системы

ОТЧЁТ

ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ №5

Измерение фокусных расстояний и фокальных отрезков линз и объективов

дисциплина «Оптические и световые измерения»

Выполнили:

студентки группы 4В11 _________________

Проверил:

доцент, к.ф.-м.н. ОМ, ИШНПТ _________________

Томск – 2024

Цель работы: ознакомиться с устройством и принципом работы оптической скамьи ОСК-2, научиться измерять фокусные расстояния и фокальные отрезки линз и объективов методом увеличения.

КОНСТРУКЦИЯ ПРИБОРА

В состав установки для измерения фокусного расстояния и фокального отрезка линзы методом увеличения входят: коллиматор с автоколлимационным окуляром и управляемой сеткой; осветитель, универсальная оправа для крепления линзы или объектива, измерительный микроскоп с окулярным микрометром, объект-микрометр. При применении метода главной плоскости вместо сетки используется штриховая мира. Все элементы схемы устанавливаются с помощью подвижных рейтеров на рельс оптической скамьи.

Фокусное расстояние объектива коллиматора - 1600 мм.

Диаметр объектива коллиматора - 148 мм.

Каждое деление сетки - 0,2327 мкм.

Метод увеличения

Рисунок 1. Схема измерения измерение фокусного расстояния объектива

ХОД РАБОТЫ

1. Градуировка измерительного микроскопа

Тип измерительного эталона ОМО

Цена делания шкалы эталона 0,01 мм

Таблица 1. Данные по градуировке измерительного микроскопа

№ приёмов	Отсчёты		Разность отсчётов	Число делений шкалы эталона, z	Измеряемый интервал, мм
	А1	А2
1	0,93	8,64	7,71	100	1
2	0,92	8,64	7,72	100	1
3	0,89	8,59	7,70	100	1
4	0,89	8,53	7,64 7,72	100	1
5	0,83	8,55	7,72	100	1
Среднее	0,89	8,59	7,70	100	1

Линейное увеличение объектива β определили по формуле:

2. Произвели оценку погрешности определения увеличения β объектива измерительного микроскопа.

   1. Оценка погрешности прямых измерений.

Данные взяты из лабораторной работы №4.

Таблица 2. Среднее арифметическое значение для 5 измерений

А1, мм	А2, мм
0,89	8,59

Таблица 3. Среднеквадратичная погрешность для средних арифметических

, мм	, мм
0,0174642	0,0225832

Таблица 4. Границы доверительного интервала для средних арифметических

, мм	, мм
0,0482	0,0628

Таблица 5. Общие границы доверительного интервала прямых измерений

, мм	, мм
0,0485	0,0630

2. Оценка погрешности косвенных измерений при определении увеличения β объектива измерительного микроскопа

Границы доверительного интервала

Определили относительную погрешность результата измерений по следующей формуле:

Окончательный результат измерений

3. Измерение фокусных расстояний линз и объективов

Таблица 6. Данные измерений для контролируемых объективов

№ приёмов	И5ОУ-1			ЮПИТЕР-11
	Объектив 1			Объектив 2
	А2	А1	Число штрихов,m	А2	А1	Число штрихов,m
1	5,20	7,80	20	3,40	5,40	20
2	5,10	7,90	20	3,70	5,60	20
3	4,90	7,80	20	3,50	5,80	20
4	4,90	7,70	20	3,70	5,70	20
5	5,00	7,90	20	3,60	5,60	20
Среднее	5,02	7,82	20	3,58	5,62	20

- размер предмета

- размер изображения

- фокусное расстояние коллиматора

Проведём расчёты для всех контролируемых объективов, результаты запишем в таблицу 7.

Таблица 7. Данные расчётов фокусных расстояний для контролируемых объективов

	И5ОУ-1	ЮПИТЕР-11
	Объектив 1	Объектив 2
y, мм	4,654	4,654
y’, мм	0,363	0,265
fл, мм	124,796	91,10