Pracownia Zakładu Fizyki Technicznej Politechniki Lubelskiej |
||||||||
Nazwisko i imię Wojciech Bielski |
Symbol grupy WT 3.1 |
|||||||
Data wykonania ćwiczenia:
|
Symbol ćwiczenia: 5.1
|
Temat zadania: Skalowanie mikroskopu i pomiar małych przedmiotów. |
||||||
Zaliczenie: |
Ocena: |
Data: |
Podpis |
|||||
1.Tabele pomiarów.
a) skalowanie mikroskopu.
Numery okularu i obiektywu |
Liczba działek skali okularu
b |
Liczba działek skali mikrometrycznej n |
Długość działki skali okularu
k |
Średnia długość działki skali okularu [mm] |
|
1 |
3 |
0,030 |
|
|
4 |
10 |
0,025 |
|
|
5 |
12 |
0,024 |
|
|
6 |
16 |
0,027 |
|
A,1 |
8 |
21 |
0,026 |
0,026 |
389337 |
9 |
23 |
0,025 |
|
|
10 |
26 |
0,026 |
|
|
11 |
28 |
0,025 |
|
|
12 |
30 |
0,025 |
|
|
16 |
40 |
0,025 |
|
|
1 |
2 |
0,02 |
|
|
2 |
4 |
0,02 |
|
|
5 |
10 |
0,02 |
|
|
6 |
12 |
0,02 |
|
A,2 |
7 |
14 |
0,02 |
0,02 |
07592 |
15 |
30 |
0,02 |
|
|
16 |
32 |
0,02 |
|
|
17 |
35 |
0,02 |
|
|
18 |
36 |
0,02 |
|
|
19 |
38 |
0,02 |
|
-obliczenia
b) pomiar przedmiotu
Numer okularu i obiektywu |
Liczba działek skali okularu b |
Średni rozmiar przedmiotu w działkach okularu
|
Rozmiar przedmiotu
l[mm] |
1 |
2 |
3 |
4 |
|
4,5 |
|
|
|
4 |
|
|
|
4 |
|
|
A,1 |
4,5 |
4 |
0,104 |
389337 |
4 |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
4 |
|
|
|
4,5 |
|
|
|
4,5 |
|
|
|
4,5 |
|
|
|
4 |
|
|
|
5 |
|
|
|
5,5 |
|
|
|
5,5 |
|
|
A,2 |
5,5 |
5 |
0,1 |
07592 |
5 |
|
|
|
5 |
|
|
|
5 |
|
|
|
5,5 |
|
|
|
5 |
|
|
|
5 |
|
|
-obliczenia
2.Część teoretyczna.
Najprostszy model mikroskopu można zbudować w następujący sposób. Dwie soczewki ustawiamy (w rurze zwanej tubusem ) tak, aby miały wspólną oś. za pomocą pierwszej z nich, zwanej obiektywem, otrzymujemy rzeczywisty i powiększony obraz oglądanego przedmiotu. Ten powiększony obraz oglądamy drugą soczewką zwaną okularem stosując ją jako lupę. W rzeczywistości zarówno okular jak i obiektyw są dość złożonymi układami soczewek, co ma na celu zmniejszenie różnych wad, jakie posiadają soczewki pojedyncze(aberracja sferyczna i chromatyczna).Na rysunku przedstawiony jest uproszczony schemat mikroskopu.
Soczewka spełniająca rolę obiektywu ma krótką ogniskową .Przedmiot AB ustawiamy w odległości trochę tylko większej niż ogniskowa. Otrzymujemy obraz znacznie powiększony. Soczewka będąca okularem mikroskopu znajduje się w odległości l od soczewki . Odległość ta jest tak dobrana, żeby powiększony obraz otrzymany za pomocą obiektywu znalazł się w odległości od okularu mniejszej niż jego ogniskowa . Ponieważ ta ogniskowa jest również bardzo krótka, więc obraz znajduje się prawie w odległości l od obiektywu, czyli w przybliżeniu .Ponieważ można też przyjąć, że , więc powiększenie obrazu przez obiektyw będzie
Ostateczny obraz jest obrazem pozornym, tak jak przy zastosowaniu lupy, i powinien znajdować się w odległości najlepszego widzenia od oka, które jest tuż przy okularze. Powiększenie tego obrazu w stosunku do obrazu wynosi (jak dla lupy)
Ze względu na to, że na to, że d jest znacznie większe od można w ostatniej równości pominąć drugi składnik wobec ułamka . Jeżeli obraz otrzymany za pomocą obiektywu jest razy większy niż przedmiot, a ten obraz jest z kolei jeszcze razy powiększony dzięki okularowi, to ostateczny obraz jest większy od przedmiotu razy. Całkowite powiększenie jest więc równe iloczynowi powiększeń obiektywu i okularu, czyli wynosi
3.Opis wykonania ćwiczenia.
Skalowanie mikroskopu polega na określeniu ilu milimetrom przy danym okularze i obiektywie, odpowiada jedna działka skali okularu. W tym celu na stoliku mikroskopu zamiast przedmiotu umieszczamy skalę mikrometryczną naciętą na szkle. Patrząc przez okular na skalę mikrometryczną, porównujemy ją z odpowiednim odcinkiem skali okularowej. Drugim punktem ćwiczenia był pomiar małego przedmiotu za pomocą wcześniej wyskalowanego mikroskopu.
4.Opracowanie pomiarów.
-błąd względny maksymalny
Warunki w których wykonujemy pomiary nie zmieniają się więc do obliczania błędu bierzemy wartość średnią.