POLITECHNIKA POZNAŃSKA PROWADZĄCY:

INSTYTUT INŻYNIERII ŚRODOWISKA

dr inż. Marek Juszczak

mgr inż. Michał Szymański

mgr inż. Łukasz Amanowicz

Systemy Ochrony Powietrza – Ćwiczenia Laboratoryjne

2

TEMAT ĆWICZENIA:

Badanie składu pyłu za pomocą mikroskopu optycznego.

OSOBY WYKONUJĄCE ĆWICZENIE: GRUPA:

1. .......................................................................... ..........

2. ..........................................................................

..........

3. ..........................................................................

..........

4. ..........................................................................

..........

5. ..........................................................................

..........

6. ..........................................................................

..........

7. ..........................................................................

..........

GRUPA DZIEKAŃSKA

.................................

DATA WYKONANIA

.................................

OCENA

v. 10-2010

www.ee.put.poznan.pl

Sprawozdanie zostanie wypełnione i oddane w trakcie zajęć (należy uzupełnić opis stanowiska
pomiarowego, wyniki pomiarów i obliczeń, uwagi i wnioski).

2

1. Wykonanie

ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest zbadanie próbki pyłu pod względem wielkości i kształtu jego cząsteczek,

za pomocą mikroskopu optycznego.

2. Zadania

do

wykonania.

2.1. Zapoznanie

się z zasadą działania śruby mikrometrycznej

Śruba mikrometryczna jest przystawką montowaną do mikroskopu optycznego, umożliwiającą

pomiar odległości na obserwowanym preparacie.

W polu widzenia mikroskopu z zamontowaną śrubą mikrometryczną na tle preparatu widoczne są

linie krzyża pomiarowego śruby oraz pierwsza (gruba) podziałka śruby, w postaci linijki ze strzałką
pomiarową (dwie równoległe linie) ułożonej pod kątem 45° do linii krzyża pomiarowego. Druga
(dokładna) podziałka śruby znajduje się na pokrętle śruby.

Pomiar odległości powinien być wykonywany wzdłuż jednej z linii krzyża pomiarowego, poprzez

przesunięcie równoległe drugiej linii. Polega on na odczytaniu dwóch położeń śruby (pierwsza cyfra z
podziałki grubej, dwie kolejne z podziałki na pokrętle) na początku i na końcu przesunięcia.
Obracając śrubę mikrometryczną wokół osi okularu można mierzyć odległości w dowolnie wybranym
kierunku. Niewielkie pokrętło z boku okularu służy do zablokowania możliwości obrotu śruby wokół
osi okularu w trakcie pomiaru (powinno być lekko dokręcone).

Przykład 1:

W celu wyznaczenia stałej śruby mikrometrycznej należy umieścić pod mikroskopem preparat

z linijką mikrometryczną (pozioma linijka na rys. a). Dla ułatwienia znalezienia linijka mikrometryczna jest
umieszczona w okręgu. Linijkę najłatwiej znaleźć pod najmniejszym powiększeniem (soczewka ×5), po
ustawieniu linijki w centrum pola widzenia należy zmienić soczewkę na ×10 i przy tym powiększeniu
dokonywać wszystkich odczytów.

Ustawić śrubę w położeniu zerowym (zero na linijce w polu widzenia i na pokrętle) i przesuwając

stolikiem mikroskopu doprowadzić do pokrycia się pionowej linii krzyża pomiarowego z jedną
z dziesiętnych linii na linijce mikrometrycznej (rys. a). Zablokować możliwość obrotu śruby wokół osi
okularu i odczytać początkowe położenie śruby (powinno być S

1

= ‘000’).

a)

b)

Następnie należy przesunąć krzyż pomiarowy w prawo o wybraną odległość (odczytaną z linijki

mikrometrycznej) i odczytać końcowe położenie śruby S

2

= ‘_ _ _ ’. Im większa odległość zmierzona na

preparacie, tym większa dokładność względna pomiaru.

Różnica pomiędzy dwoma położeniami śruby posłuży do wyznaczenia stałej śruby mikrometrycznej,

według wzorów przedstawionych w punkcie 2.2.

3

Przykład 2:

W celu pomiaru poziomego wymiaru cząstki pyłu widocznej pod mikroskopem należy najpierw

ustawić krzyż pomiarowy śruby w taki sposób, aby linia pozioma była ustawiona równolegle do linii
pomiaru, a linia pionowa pokrywała się z krawędzią mierzonej cząstki (rys. c). W tym momencie należy
zablokować możliwość obrotu śruby wokół osi okularu.

Następnie należy odczytać początkowe położenie śruby - pierwsza cyfra to mniejsza wartość z tych

linii na zgrubnej podziałce, pomiędzy którymi znajduje się strzałka (w przykładzie ‘2’), kolejne dwie należy
odczytać z pokrętła.

c)

d)

Następnie należy przesunąć krzyż pomiarowy do położenia, w którym linia pionowa pokrywa się

z przeciwległą krawędzią mierzonej cząstki pyłu (rys. d), i ponownie odczytać położenie śruby
(w przykładzie ‘5 _ _’).

Różnica pomiędzy odczytami jednoznacznie określa odległość zmierzoną na preparacie (sposób jej

przeliczenia na

μm omówiono w punkcie 2.2).

Po odpowiednim obróceniu śruby mikrometrycznej wokół osi okularu można mierzyć dowolne

odległości na preparacie mikroskopowym.

4

2.2. Wyznaczenie

stałej śruby mikrometrycznej

Stała śruby mikrometrycznej jest to wartość, o jaką należy pomnożyć wielkość przesunięcia

odczytaną ze śruby mikrometrycznej aby uzyskać odległość zmierzoną na preparacie.

Wyznacza się ją w oparciu o pomiar odległości na specjalnym preparacie (szkiełko z naniesioną
linijką mikrometryczną, jedna działka to 10 [

μm] = 0,00001 [m]).

Stałą śruby obliczamy z poniższego równania:

1)

P

S

L

S

S

×

Δ

=

gdzie:

S

S

- stała śruby mikrometrycznej [

μm]

L - odległość zmierzona na linijce preparatu [

μm]

ΔS - różnica dwóch odczytów ze śruby mikrometrycznej [-]

P - powiększenie, przy którym dokonywane jest wyznaczenie stałej śruby mikrometrycznej

(tubus × soczewka × okular śruby) [-]

Wyznaczywszy stałą śruby można obliczyć wymiar dowolnej odległości zmierzonej na

preparacie.

2)

P

S

S

D

S

Δ

×

=

gdzie:

D - odległość zmierzona na preparacie [

μm]

S

S

- stała śruby mikrometrycznej [

μm]

ΔS - różnica dwóch odczytów ze śruby mikrometrycznej [-]

P - powiększenie przy którym dokonywany jest pomiar (tubus × soczewka × okular śruby) [-]

Wyznaczenie stałej śruby mikrometrycznej polega na co najmniej pięciokrotnym odczytaniu

wybranej wielkości przesunięcia ‘

ΔS’ (dla przesunięcia nie mniej niż 300 μm), przy czym każdy

pomiar powinien zaczynać się w innym położeniu śruby (nie tylko zerowym jak w przykładzie 2.)
i obliczeniu średniej arytmetycznej z tych pomiarów. Każdą parę odczytów powinna dokonywać inna
osoba z grupy.

2.3. Przygotowanie preparatu pomiarowego

Na szkiełko mikroskopowe nanieść niewielką ilość pyłu, nadmiar wsypać z powrotem do

naczynia. Tak przygotowaną próbkę umieścić pod mikroskopem przy powiększeniu P = 225
(soczewka ×10).

2.4. Wykonanie

pomiaru

Ze względu na ograniczony czas zajęć przeanalizowane zostanie tylko jedno pole widzenia.

Należy wybrać takie pole widzenia, w którym znajduje się co najmniej 20 cząsteczek pyłu.

Każda osoba w grupie powinna zmierzyć wymiary co najmniej trzech wybranych cząsteczek pyłu, dla
każdej z nich dwa wymiary, ‘dłuższy’ i ‘krótszy’. W sumie należy opisać nie mniej niż 20 cząsteczek.

5

3.

Opis stanowiska pomiarowego

4. Przebieg

ćwiczenia

6

5.

Wyniki pomiarów i obliczeń

5.1. Stała śruby mikrometrycznej

LP S

1

S

2

ΔS

L P S

S

[-]

[-] [-] [-] [

μm]

[-]

[

μm]

1

2

3

4

5

6

Wartość średnia:

5.2. Analiza

wybranego

pola

widzenia

Rysunek 1. Szkic pola widzenia mikroskopu (numeracja ziaren pyłu zgodna z numeracją w tabeli).

7

Tabela 1. Wymiary cząstek zmierzone na preparacie.

LP

-

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

8

6. Uwagi

i

wnioski

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .