Хід роботи

1. Визначення видимого збільшення мікроскопа:

а) розташувати об’єктний мікрометр в полі зору мікроскопа так, щоб його шкала з поділками була видна у вертикальному положенні і досягти його чіткого зображення;

б) покласти на підставку поблизу з предметним столиком мікрометра (паралельно шкалі мікрометра) смугу міліметрового паперу. Відстань від ока до паперу повинна відповідати відстані найкращого зору для вашого ока (при нормальному зору 0,25 м);

в) відмітити n поділок за мікрометром, розглядаючи одним оком шкалу об’єктивного мікрометра в мікроскоп, а другим смугу міліметрового паперу і визначити, скільком поділкам на міліметровому папері (N) вони відповідають (аналогічно тому як показано на рисунку 25.3 лабораторної роботи №25);

г) знаючи ціну поділки об’єктного мікрометра k, виконати розрахунок видимого збільшення (Г) за формулою:

.

2. Визначення розмірів малих об’єктів:

а) розташувати на предметному столику мікроскопа об’єктний мікрометр і досягти його чіткого зображення. В оправу окуляра має бути встановлений окулярний мікрометр;

б) сумістити одну поділку “а” об’єктивного мікрометра з N поділками окулярного мікрометра, визначити ціну його поділки:

;

в) розташувати на предметному столику мікроскопа замість об’єктного мікрометра тонкі дротинки, визначити, якій кількості поділок окулярного мікрометра відповідає їх діаметр, знайти величину діаметра.

3. Визначення числової апертури мікроскопа:

а) на предметному столику мікроскопа розташувати непрозору пластинку з досить малим отвором О (рис. 26.2) та досягти різкого зображення країв отвору;

б) відхилити у бік освітлювальне дзеркало мікроскопа і під об’єктивом на відстані 0,1 м розташувати лінійку з поділками. Окуляр при цьому вийняти;

в) розглянути об’єктив мікроскопа крізь його тубус, та зафіксувати межі поля зору мікроскопа (точки А і B);

г) визначити синус апертурного кута :

;

д) розрахувати числову апертуру:

;

е) розрахувати роздільну здатність мікроскопа за формулою (26.7)

Довжина хвилі () береться відповідно до максимуму спектральної чутливості ока для денного світла. =555нм.

Контрольні запитання

1. Назвіть головні оптичні характеристики мікроскопа; поясніть їх фізичний зміст.

2. Чому дорівнює видиме збільшення мікроскопа?

3. Чому чисельно дорівнює поле зору мікроскопа?

4. Що таке роздільна здатність мікроскопа і чому вона дорівнює?

5. Як експериментально визначають видиме збільшення мікроскопа?

6. Як визначити розміри мікроскопічного об’єкта за допомогою мікроскопа?

Розділ 3.Фізичний експеримент на лінії з еом Лабораторна робота № 31.Вивчення роботи анологово-цифрового перетворювача

Мета роботи – ознайомитись із загальними принципами роботи аналогово–цифрового перетворювача (АЦП). Перевірити роботу АЦП, користуючись законом Ома.

Вказівки до виконання роботи

Перед виконанням даної роботи необхідно вивчити такий теоретичний матеріал: електричний струм; сила струму та його густина; закон Ома для однорідної та неоднорідної дільниць кола; опір провідників; правила Кірхгофа для розгалужених кіл ; основні принципи роботи АЦП.

[1, т.2, §§ 2.1–2.3, 2.6; 2, §§ 96, 98, 101; 3, розд. 5, §§ 9; 4, т.2, §§ 31, 34, 36]

Опір провідника визначають, виміривши напругу Uта силу струмуIна цій дільниці, за законом Ома для дільниці кола:

. (31.1)

Для визначення діючих на дільниці напруги та сили струму використовуємо аналогово–цифровий перетворювач. АЦП застосовується для перетворення діючого на ділянці сигналу в сигнал зрозумілий ЕОМ. В електронній обчислювальній машині використовуються сигнали двох типів: логічна ‘1’– високий рівень потенціалу та логічний ‘0’– низький рівень потенціалу. На рисунку 31.1 наведено приклад подання двійкового числа 1010 (десяткове 10) в ЕОМ.

Вхід АЦП являє собою паралельно з’єднані входи декількох компараторів.

Компаратор–електронний пристрій, який порівнює два сигнали: вхідний та опорний. Вхідний сигнал–вимірювальна напруга. Опорний задається АЦП. Якщо вхідний сигнал за своєю величиною перевищує опорний на виході АЦП встановлюється логічна ‘1’, в іншому випадку логічний ‘0’. Двійковий код з виходів компараторів обробляється схемою керування та передається в ЕОМ.

Аналового–цифровий перетворювач ЕТ1050 має такі технічні характеристики:

Кількість вхідних каналів АЦП – 12;

Кількість вихідних каналів ЦАП – 4;

Чутливість – 4 мкВ/біт;

Коефіцієнт підсилення – 1-256;

Максимальна вхідна напруга –  4,5 В.

Вхідний опір – 10МОм

Кожний вхідний канал вимірює окремий сигнал. За допомогою ЕТ1050 можна одночасно контролювати 12 вхідних сигналів. Перемикання каналів виконується клавішами ‘w’, ‘S’ клавіатури ЕОМ. Залежно від величини вимірюваної напруги необхідно встановити потрібне значення коефіцієнта підсилення клавішами ‘q’, ‘a’. Значення коефіцієнта підсилення визначає величину опорних сигналів компараторів. (Вид інтерфейсу зображено на рисунку 31.3).

Аналового–цифровий перетворювач вимірює напругу. Щоб визначити силу струму через опір необхідно скористатись додатковим опором R_д. АЦП не повинен впливати на режим роботи схеми. При вимірюванні напруги це досягається великим вхідним опором АЦП. При визначенні струму повинна виконуватись умова: R>>R_д