LABORATORIUM Z FIZYKI
TEMAT: POMIARY MIKROSKOPOWE
RAFAŁ RAJKIEWICZ WYDZIAŁ ELEKTRYCZNY ROK II
SEBASTIAN SAWA DATA 1998.11.30
PROWADZĄCA: DR E.POPKO
1. Wstęp teoretyczny.
Mikroskop jest to przyrząd optyczny umożliwiający obserwację bardzo małych szczegółów . Najważniejszą cechą mikroskopu jest powiększenie informujące nas pod ilokrotnie większym kątem będzie widziany przedmiot przez mikroskop w stosunku do kąta , pod którym można go obserwować okiem nieuzbrojonym z odległości dobrego widzenia . Najprostrzym 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 najprostrzym 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
AB - przedmiot ; ob - obiektyw ; ok - okular ; A'B' obraz dawany przez obiektyw ; A''B'' - obraz dawany przez okular ; F1,F2 - ogniska
wyznaczanie powiększenia mikroskopu
W celu wyznaczenia powiększenia mokroskopu porównujemy wielkość otrzymanego w mikroskopie obrazu pozornego z wielkością przedmiotu użytego jako wzorzec. Wielkość przedmiotu wzorca i wielkość obserwowanego obiektu muszą być dokładnie znane . Przedmiot ten należy umieścić w takiej samej odległości od oka , w jakiej pozostaje porównywalny z nim obraz preparatu , a więc w odległości dobrego widzenia D około (250 mm ). Aby dokonać porównania , należy jednocześnie obserwować obraz A''B'' preparatu dawany przez mikroskop i przedmiot ( podziałkę 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. Powierzchnia zetknięcia jednego z nich jest pokryta warstwą światłoodzielającą . Promienie biegnące od skali milimetrowej odbijają się od powierzchni sklejenia obu pryzmatów i trafiają do oka obserwatora razem z promieniami wychodzącymi z mikroskopu, co pozwala na jednoczesną obserwację obrazu A''B'' i podziałki milimetrowej.
pomiar odległości za pomocą mikroskopu
Każdy mikroskop optyczny może być zastosowany do bardzo dokładnych pomiarów odległości . W tym celu należy zastąpić zwykły okular , okularem mikrometrycznym tj. okularem , w którego przesłonie polowej została wbudowana płytka szklana z naniesioną na niej odpowiednią podziałką . Podczas ustawiania mikroskopu na ostrość obraz A'B' dawany przez obiektyw tworzy się w płaszczyźnie tej podziałki , co umożliwia bezpośredni pomiar wielkości otrzymanego obrazu . Aby określić rzeczywistą wielkość mierzonego przedmiotu AB , należy podziałkę okularu mikrometrycznego wyskalować ( dla danego obiektywu ) , posługując się przedmiotem o znanych wymiarach.
2. Dokonane pomiary.
a. pomiar powiększenia mikroskopu
|
Powiekszenie |
N1 |
N2 |
p |
|
|
mm |
mm |
|
|
150 |
100 |
59.0 |
169.49 |
|
150 |
90 |
53.5 |
168.22 |
srednia |
|
|
|
168.85 |
|
100 |
80 |
72.5 |
110.34 |
|
100 |
70 |
63.5 |
110.23 |
srednia |
|
|
|
110.28 |
a = 0,01 mm - odstęp pomiędzy dwoma kreskami podziałki mikrometrycznej
b. skalowanie okularu mikrometrycznego
powiekszenie |
N2 |
N3 |
k |
obiektywu |
Mm |
mm |
|
10 |
90 |
97 |
0.0092 |
10 |
93 |
100 |
0.0093 |
5 |
100 |
50 |
0.02 |
5 |
90 |
45 |
0.02 |
a = 0,01 mm - odstęp pomiędzy dwoma kreskami podziałki mikrometrycznej
c. wyznaczanie odległości między kreskami testu
segm.testu |
Obiektyw |
m |
n |
d |
6'' |
10 |
19 |
35 |
0.017 |
12'' |
10 |
9 |
32 |
0.033 |
6'' |
5 |
19 |
15 |
0.016 |
12'' |
5 |
9 |
14 |
0.031 |
d. wyznaczanie uskoku na płytce metalowej
obroty |
h |
|
|
mm |
|
1.21 |
0.121 |
uskok 2/3 |
1.18 |
0.118 |
|
1.16 |
0.116 |
|
1.19 |
0.119 |
|
|
0.118 |
Srednia |
1.35 |
0.135 |
Uskok4/5 |
1.35 |
0.135 |
|
1.36 |
0.136 |
|
1.35 |
0.135 |
|
|
0.135 |
Srednia |
h = obrót * 0,1 mm h = 1,21 * 0,1 mm = 0,121 mm
3. Wnioski.
Powiększenie obliczone na podstawie pomiarów różni się nieco od ustawionego powiększenia mikroskopu. Obliczone powiększenie mikroskopu może być obarczone błędem spowodowanym przez niezbyt dokładny odczyt porównywanych działek . Niedokładność tego odczytu powoduje niedostateczne oświetlenie próbki jak i skali porównywanej. Powiększenie mikroskopu zależy od powiększenia okularu i obiektywu .