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
ОТЧЕТ
ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ №6
Измерение радиусов кривизны и толщин линз
дисциплина «Оптические и световые измерения»
Выполнили:
студентки группы 4В11 _________________
Проверил:
доцент, к.ф.-м.н. ОМ, ИШНПТ _________________
Томск – 2024
Цель работы: ознакомиться с конструкцией автоколлимационного микроскопа, измерить радиусы кривизны для выпуклых/вогнутых линз, измерить толщину плоскопараллельной стеклянной пластинки.
КОНСТРУКЦИЯ ПРИБОРА
Измеряемая линза 1 помещается в патрон и центрируется относительно визирной оси автоколлимационного микроскопа 3 (рис.6.1), который фокусируют последовательно в центр кривизны поверхности С (положение линзы – II), а затем на саму поверхность (положение – I), и берут отсчёты по шкале перемещения 2. При правильной центровке и фокусировке чёткое изображение автоколлимационной сетки должно совпадать с центром окулярной сетки.
Рисунок 1. Измерение радиуса кривизны выпуклой сферической поверхности с помощью автоколлимационного микроскопа
Погрешность измерения радиуса, обусловленная только чувствительностью продольной наводки, принято определять по формуле:
Рисунок 2. Измерение радиуса кривизны вогнутой сферической поверхности с помощью автоколлимационного микроскопа
При измерении толщины плоскопараллельной пластины 2 (рис. 3) микроскоп 1 фокусируют на поверхности Р1 и Р2, причем при фокусировании на Р2 предметную точку микроскопа совмещают с точкой В' - изображением точки В. Толщину пластины 2 определяют по формуле:
𝑑 = 𝑛 ∙ 𝑧
где n - показатель преломления пластины, z - значение перемещения микроскопа вдоль шкалы 3.
Рисунок 3. Схема измерения толщины плоскопараллельной пластины с помощью микроскопа
Ход работы
Образец №1. Измерили толщину плоскопараллельной пластины.
Толщина пластины d=9,7 мм.
Таблица 1. Результаты измерений для плоскопараллельной пластины
№ приемов |
Передняя поверхность |
Задняя поверхность |
||||
Показания индикатора, мм |
Концевая мера, мм |
Расстояние,мм |
Показания индикатора, мм |
Концевая мера, мм |
Расстояние, мм |
|
1 |
6,00 |
60 |
54 |
2,48 |
50 |
47,52 |
2 |
5,99 |
60 |
54,01 |
2,49 |
50 |
47,51 |
3 |
6,00 |
60 |
54 |
2,49 |
50 |
47,51 |
4 |
6,00 |
60 |
54 |
2,49 |
50 |
47,51 |
5 |
6,02 |
60 |
53,98 |
2,50 |
50 |
47,50 |
Среднее |
6,002 |
60 |
53,998 |
2,49 |
50 |
47,51 |
Рассчитали показатель преломления пластины:
Образец №2. Измерили радиус кривизны выпуклого зеркала.
Таблица 2. Результаты измерений для выпуклой поверхности
№ приемов |
Радиальное автоколлимационное изображение |
Передняя поверхность |
||||
Показания индикатора, мм |
Концевая мера, мм |
Расстояние, мм |
Показания индикатора, мм |
Концевая мера, мм |
Расстояние, мм |
|
1 |
2,19 |
50 |
47,81 |
5,76 |
60 |
54,24 |
2 |
2,20 |
50 |
47,80 |
5,74 |
60 |
54,26 |
3 |
2,18 |
50 |
47,82 |
5,80 |
60 |
54,20 |
4 |
2,16 |
50 |
47,84 |
5,75 |
60 |
54,25 |
5 |
2,14 |
50 |
47,86 |
5,79 |
60 |
54,21 |
Среднее |
2,174 |
50 |
47,826 |
5,768 |
60 |
54,232 |
Рассчитали радиус кривизны выпуклого зеркала:
Образец №3. Измерили радиус кривизны выпуклой линзы.
№ приемов |
Радиальное автоколлимационное изображение |
Передняя поверхность |
||||
Показания индикатора, мм |
Концевая мера, мм |
Расстояние, мм |
Показания индикатора, мм |
Концевая мера, мм |
Расстояние, мм |
|
1 |
0,50 |
50 |
49,5 |
7,00 |
60 |
53 |
2 |
0,49 |
50 |
49,51 |
7,05 |
60 |
52,95 |
3 |
0,46 |
50 |
49,54 |
7,09 |
60 |
52,91 |
4 |
0,47 |
50 |
49,53 |
7,00 |
60 |
53 |
5 |
0,47 |
50 |
49,53 |
7,04 |
60 |
52,96 |
Среднее |
0,478 |
50 |
49,522 |
7,036 |
60 |
52,964 |
Рассчитали радиус кривизны выпуклого зеркала:
