To tylko jedna z 3 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
Ćwiczenie 74
Pomiary mikroskopowe.
Celem ćwiczenia jest:
a. zapoznanie się z budową mikroskopu, wyznaczanie jego powiększenia
b. wykonanie pomiarów długości za pomocą okularu z podziałką mikrometryczną
c. pomiar grubości za pomocą mikroprzesuwu pionowego
Wstęp teoretyczny:
Mikroskop:
Mikroskop jest to przyrząd optyczny umożliwiający obserwację drobnych szczegółów. Najprostszym mikroskopem jest pojedyncza soczewka lub zespół soczewek leżących blisko siebie, tworzących układ o ogniskowej obrazowej dodatniej. Układ taki nazywa się mikroskopem prostym lub lupą. Przez mikroskop złożony rozumie się układ składający się w najprostszym przypadku z 2 elementów (obiektywu i okularu) oraz układu pomocniczego, służącego do oświetlania obiektów oglądanych przez mikroskop.
Powiększenie mikroskopu jest iloczynem powiększenia poprzecznego obiektywu ob i powiększenia wizualnego okularu ok.
G = ob ok
Obserwowane przez mikroskop obiekty są bardzo małe, często rzędu długości fali użytego oświetlenia, dlatego zjawiska dyfrakcyjne mają decydujący wpływ na zdolność rozdzielczą mikroskopu i nie można ich zaniedbać. W rzeczywistym układzie mikroskopowym obrazem świecącego punktu P w płaszczyźnie przedmiotowej obiektywu mikroskopowego nie jest punkt P' w płaszczyźnie obrazowej obiektywu, lecz mniej lub bardziej rozmyta plamka dyfrakcyjna. Jeżeli obiektyw mikroskopowy ma dobrze skorygowane abberacje, to obrazem punktu świecącego P jest centralna jasna plamka, zwana krążkiem Airy'ego, otoczona na przemian jasnymi i ciemnymi pierścieniami, których intensywność szybko spada wraz ze wzrostem odległości od środka plamki. Średnica pierwszego minimum dyfrakcyjnego, a więc promień dysku Airy'ego w płaszczyźnie obrazowej, wyraża się wzorem:
gdzie:
- długość fali świetlnej,
n - współczynnik załamania ośrodka między przedmiotem a obiektywem,
u - kąt aperturowy obiektywu,
ob - powiększenie poprzeczne obiektywu.
Wyznaczanie powiększenia mikroskopu odbywa się poprzez porównanie wielkości otrzymanego w mikroskopie obrazu pozornego z wielkością przedmiotu użytego jako wzorzec. Wielkość przedmiotu wzorca L i wielkość obserwowanego obiektu l muszą być dokładnie znane. Przedmiot ten powinien być umieszczony w takiej samej odległości od oka, w jakiej pozostaje porównywalny z nim obraz preparatu, a więc w odległości dobrego widzenia D (ok. 250 mm). Aby dokonać porównania, należy jednocześnie obserwować obraz preparatu dawany przez mikroskop i przedmiot, np. podziałką milimetrową, umieszczoną obok mikroskopu w odległości D. Umożliwia to pryzmat Abbego, który składa się z dwóch prostokątnych pryzmatów A i B sklejonych ze sobą podstawami.
(…)
…
43
40 x 10
70
30
233
60
26
230
10 x 5
15
30
50
28
60
47
40 x 15
81
15
540
54
10
540
40 x 5
34
20
170
17
10
170
Błąd bezwzględny p liczymy przykładowo dla kombinacji ob. x ok. (5 x 10) metodą różniczki zupełnej.
N2 = 0 - ponieważ ustalamy z góry i nie jesteśmy w stanie uwzględnić ewentualnych niedokładności w wykonaniu skali mikrometrycznej.
N1 = 4 działki
a = 0,01 mm
p = (N1/aN2) - (N2N1/(aN2…
…, korzystając ze wzoru:
gdzie: a = 0,01 mm - odstęp dwu kresek podziałki mikrometrycznej
Przykładowe wyliczenie dla obiektywu 5:
[mm]
Pozostałe wyniki pomiarów i obliczeń zestawiliśmy w tabeli:
typ
obiek.
N2
N3
k
[mm]
N2
N3
k
[mm]
5
20
10
0,020
100
51
0,019
10
20
22
0,009
60
65
0,009
40
10
39
0,003
15
59
0,003
Błąd bezwzględny k liczymy przykładowo dla obiektywu x5 metodą różniczki zupełnej.
N2 = 0
δN3 = 5…
…
115
0,23*10-3 3
127
0,25*10-3 wart.śr.
123
0,25*10-3
wart.śr.
115
0,23*10-3
wart.śr.
141
0,28*10-3
Błąd średni h przy wyznaczaniu grubości folii po zaokrągleniu wynosi:
- dla uskoku 6-7 i 7-8 - h = 0,01*10-3 [m]
- dla uskoku 8-9 - h = 0,03*10-3 [m]
4. Wyznaczanie apertury numerycznej obiektywu.
Przy pomocy apertomierza wyznaczyliśmy A - apertury numeryczne obiektywów x10 i x40
Wyniki pomiarów…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)