ŚRODA 1200 - 1415 Data:5.03.2014r. |
3 |
---|---|
OBSERWACJE I POMIARY MIKROSKOPOWE (nazwa ćwiczenia- pełna nazwa) |
|
Imię i nazwisko | Sprawdzian |
Natalia Hałasa |
Przeprowadzone doświadczenie miało na celu zapoznanie się z układem optycznym, jakim jest mikroskop oraz opanowanie metody pomiaru małych przedmiotów przy pomocy skali okularowej. Doświadczenie składało się z dwóch części:
Porównanie wskazań skali okularowej ze wskazaniami skali obiektywowej dla obiektywu 10x i 40x.
Pomiar grubości włosa ludzkiego przy użyciu obiektywów 10x i 40x.
WYKONANIE ĆWICZENIA I WYNIKI:
Tabela 1. Porównanie wskazań skali okularowej ze wskazaniami skali obiektywowej dla obiektywu 20x i 40x.
W celu wykonania wzorcowania skali okularowej porównałam jej wskazania ze wskazaniami skali obiektywowej. Ponieważ c działkom skali okularowej odpowiada D µm skali przedmiotowej, więc jednej działce skali okularowej odpowiada x=D/c µm. Wykonałam 5 pomiarów dla obiektywu 20x i 5 pomiarów dla obiektywu 40x. Wyniki pomiarów przedstawiłam w poniższej tabeli:
obiektyw | n | D | c dzok |
x µm/dzok |
µm/dzok | Δx µm/dzok |
Δx/ ( % ) |
---|---|---|---|---|---|---|---|
dzob | µm | ||||||
1 | 2 | 20 | 4 | 5 | 5,268317853 |
0,268317853 |
|
2 | 5 | 50 | 9,5 | 5,263157895 | |||
20x | 3 | 8 | 80 | 15 | 5,333333333 | ||
4 | 12 | 120 | 22,5 | 5,333333333 | 5,27 | 0,27 | |
5 | 23 | 230 | 42,5 | 5,411764706 | |||
1 | 1 | 10 | 3,5 | 2,857142857 | 2,743308011 |
0,113834846 |
|
2 | 3 | 30 | 11 | 2,727272727 | |||
40x | 3 | 10 | 100 | 31 | 2,702702703 | ||
4 | 13 | 130 | 48 | 2,708333333 | 2,74 | 0,12 | |
5 | 20 | 200 | 73,5 | 2,721088435 |
Znając wartości D i c, obliczyłam wartość x ze wzoru x=D/c. Dla każdego przypadku obliczyłam średnią arytmetyczną oraz wyznaczyłam niepewność graniczną Δx metodą tzw. błędu granicznego (wartość bezwzględna z maksymalnej różnicy między wartością średnią a wartością x) oraz obliczyłam Δx/ (%).
Tabela 2. Pomiar grubości włosa ludzkiego przy użyciu obiektywów 20x i 40x. Używając obiektywu 20x i 40x wykonałam pięciokrotnie pomiar, ilu działkom cx skali okularowej odpowiada grubość włosa. Dla każdego obiektywu obliczyłam średnią arytmetyczną , niepewności graniczne Δcx i względne Δcx / (%). Wyniki przedstawiłam w poniższej tabeli:
obiektyw | n | cx dzok |
cx dzok |
Δcx dzok |
Δcx/ cx ( % ) |
---|---|---|---|---|---|
1 | 6,5 | 7,5 |
1 |
13,33333333 |
|
2 | 7 | ||||
20x | 3 | 7,5 | |||
4 | 8,5 | 8 | 1 | 14 | |
5 | 8 | ||||
1 | 15,5 | 15,1 |
1,1 |
7,284768212 |
|
2 | 16 | ||||
40x | 3 | 14 | |||
4 | 15 | 15,1 | 1,1 | 7,3 | |
5 | 15 |
Na podstawie wartości, Δ, cx, Δ cx obliczam średnią grubość mierzonego przedmiotu D według wzoru:
Dla powiększenia 20x:
= 7,5*5,268317853=39,5123839
Po zaokrągleniu: = 40
Dla powiększenia 40x:
= 15,1*2,743308011=41,42395097
Po zaokrągleniu: = 42
Obliczam maksymalną graniczną niepewność metodą różniczki zupełnej korzystając ze wzoru:
Po wyliczeniu różniczki: Δ =1**Δ+1**Δx
Dla powiększenia 20x:
Δ = 1*5,268317853*1+1*7,5*0,268317853=5,268317853+2,012383898=
=7,280701751
Po zaokrągleniu: Δ = 8
Dla powiększenia 40x:
Δ = 1*2,743308011*1,1+1*15,1*0,113834846=3,017638812+1,718906175=
=4,736544987
Po zaokrągleniu: Δ = 5
Następnie obliczam /:
Dla powiększenia 20x:
/= 7,280701751/39,5123839=0,184263793=18,4263793%
Po zaokrągleniu: /= 20%
Dla powiększenia 40x:
/= 4,736544987/41,42395097=0,114343148=11,4343148%
Po zaokrągleniu /= 12%
WYNIKI KOŃCOWE:
Dla powiększenia 20x:
± Δ = 40 ± 8 µm |
---|
Dla powiększenia 40x:
± Δ = 42 ± 5 µm |
---|
SPRAWDZENIE GRANICY NIEPEWNOŚCI:
Sprawdzam, czy uzyskane wyniki za pomocą różnych obiektywów mieszczą się w granicy swoich niepewności, wykorzystując wzór:
x1 - x2 ≤ Δx1 + Δx2
w moich oznaczeniach wzór przyjmuje postać:
x20 - x40 ≤ Δx20 + Δx40
|40 – 42| ≤ 8 + 5
|-2| ≤ 13
2 ≤ 13 |
---|
SPRAWDZENIE WZORU:
Sprawdzam poprawność wzoru:
Dla powiększenia 20x:
/= (5,268317853*1+7,5*0,268317853)/7,5*5,268317853=
=7,280701751/39,5123839=0,184263793=18,4263793%
Po zaokrągleniu: /= 20%
WZÓR JEST PRAWIDŁOWY
Dla powiększenia 40x:
/= (2,743308011*1,1+15,1*0,113834846)/15,1*2,743308011=
=4,736544987/41,42395097=0,114343148=11,4343148%
Po zaokrągleniu: /=12%
WZÓR JEST PRAWIDŁOWY
WNIOSKI KOŃCOWE:
Otrzymane przeze mnie wyniki mieszczą się w granicy swoich niepewności, a więc grubości włosa są sobie równe w granicach swoich niepewności.