Лабораторный практикум / 2-ая физическая лаборатория / Оптика / 1 - Исследование микроскопа / Григорьев

Исследование микроскопа.

Целью этой работы являлось исследование микроскопа. Нужно было определить период решётки d, наименьшую апертуру объектива микроскопа и проверке уравнения определяющего разрешающую силу микроскопа. Упрощенная схема микроскопа приведена в приложении.

1. Определение периода решетки:

Период решетки определяется при помощи рисовальной призмы и объект-микрометра. Объект-микрометр представляет собой шкалу, нанесенную на стеклянную пластинку. Цена деления шкалы 0,01 мм. Рисовальная призма позволяет одновременно рассматривать наложенные друг на друга изображения изучаемого объекта и листа бумаги, положенного рядом с микроскопом.

Если на протяжении n делений объект-микрометра укладывается N периодов решетки, то d определяем по формуле:

.

N	n	d (мм)
8	10	0,013
13	15	0,012
15	20	0,013
22	25	0,014

В результате получаем: d=0,013±0,001 мм.

2. Измерение минимальной апертуры:

В используемом микроскопе апертуру объектива можно менять при помощи ирисовой диафрагмы. Плоскость этой диафрагмы совпадает с верхней фокальной плоскостью объектива. В этой плоскости получаются первичные изображения, совокупность которых в нашем случае представляет собой спектр источника света, даваемый дифракционной решеткой.

Для измерения этой апертуры рядом с микроскопом была установлена шкала. Осветив ее настольной лампой и получив ее изображение в микроскопе при помощи плоского зеркала, можно измерить участок шкалы x (см), видимый внутри ирисовой диафрагмы. Тогда

, где L - расстояние от шкалы до объектива.

L (см)	x (см)	 (рад)
60±3	6±0,5	0,050±0,004
60±3	7±0,5	0,058±0,004
60±3	6,5±0,5	0,054±0,004
60±3	7±0,5	0,058±0,004

В результате получаем  = 0,055±0,004 рад.

3. Проверка уравнения определяющего разрешающую силу объектива:

.

При измерении минимальной апертуры ирисова диафрагма вво­ди­лась так чтобы обрезать красную область в спектре первого порядка. Таким образом была определена минимальная апертура объектива для красной области спектра ( = 7000A).

Подставим в левую часть нашего уравнения результаты полученные в пп.1-2. Получаем .

Видно, что теория и экспериментальные данные в пределах погрешности совпадают.