PRACOWNIA ZAKŁADU FIZYKI PL

Nazwisko i imię : Czemierowski Krzysztof				Wydział Zarządzania i Podstaw Techniki Gr. 4.7
Data wyk. ćwicz. 1995.05.22	Numer ćwicz. 5.1		Temat ćwiczenia : Skalowanie mikroskopu i pomiar małych przedmiotów .
Zaliczenie :		Ocena :			Data :	Podpis :

1.Teoria

Podstawowymi elementami budowy mikroskopu są okular i obiektyw . W celu wyeliminowania

wad aberracji obiektyw i okular mikroskopu sporządza się zazwyczaj z kilku soczewek .

Najbardziej rozpowszechnionym typem okularu jest okular Huygensa ( rys .).

a''' a'

a''

b''

b''' b'

Obiektyw mikroskopu jest układem o wiele bardziej złożonym .

Podstawowe zasady tworzenia w mikroskopie obrazu jako pierwszy sformułował w roku 1873

Ernest Abbe . Zgodnie z jego teorią , obraz w mikroskopie powstaje w dwóch fazach . Najpierw

obiektyw wytwarza pierwotny obraz interferencyjny , natomiast oglądany przedmiot spełnia rolę

siatki dyfrakcyjnej . W drugim etapie obraz jest transformowany w obraz optyczny oglądany przez oko .

Korzystając z uproszczeń , konstrukcję obrazu oglądanego przez mikroskop przedmiotu

określamy tak jak to pokazuje rysunek .

oko

o₂ Okular

f_ok

B' A' d

• F_ok L

C D Obiektyw

f_ob •

A B

B'' A''

O jakości i przydatności mikroskopu decyduje między innymi uzyskiwane powiększenie .

Powiększenie liniowe obrazu to stosunek wielkości liniowej obrazu do wielkości liniowej oglądanego przedmiotu .

p_ob = p_ok = p = p_ob×p_ok =

p_ob − powiększenie obiektywu ; p_ok− powiększenie okularu ; p− całkowite powiększenie mikroskopu .

Powiększenie obrazu jest wprost proporcjonalne do długości tubusa i odwrotnie proporcjonalne

do iloczynu ogniskowych obiektywu i okularu .

p=

Mikroskop cechuje też zdolność rozdzielcza , która jest miarą najmniejszej odległości δ między

dwoma punktami , które można odróżnić przy pomocy mikroskopu . Zdolność rozpoznawcza to

odwrotność zdolności rozdzielczej .Okular mikroskopu zaopatrzony jest w skalę . Oglądając przedmiot , widzimy skalę okularu na tle obrazu tego przedmiotu .Przy danym obiektywie i okularze , jednej działce okularu odpowiada określona odległość na oglądanym przedmiocie .

2. Wykonanie ćwiczenia .

Skalowanie mikroskopu polega na określeniu ilu milimetrom przy danym obiektywie i okularze ,

odpowiada jedna działka skali okularu .Do skalowania mikroskopu służy skala mikrometryczna .

Porównując możliwie najdłuższy odcinek tej skali z odpowiednim odcinkiem skali okularowej i

podstawiając wyniki do wzoru : k=n/(100 b) ,gdzie : b - liczba działek skali okularowej ; n - skali

mikrometrycznej , skalujemy mikroskop .Skalowanie przeprowadzamy dla każdej pary :okular -

obiektyw . Po wyskalowaniu mikroskopu dokonujemy pomiarów , wymiary preparatu znajdujemy

w działkach okularu .Jeżeli liczba działek jest z to wymiar preparatu wyniesie :

l = k z =nz /(100 b)

3. Wyniki pomiarów .

Pomiary przeprowadzane dla mikroskopu A

Numery okularu i obiektywu	Liczba działek skali okularu b	Liczba działek skali mikrometrycznej n	Długość działki skali okularu k [mm]	Średnia długość działki skali okularu k śr.[mm]
	34	33	0,0098
okular nr 1	60	58	0,00983	0,00984
obiekyw nr 1	90	89	0,00989
	44	45	0,0102
okular nr 1	60	61	0,01016	0,010167
obiekyw nr 2	70	71	0,01014
	53	66	0,012453
okular nr 1	62	78	0,012581	0,012511
obiektyw nr 3	80	100	0,0125

k − obliczamy ze wzoru k = n / (100 × b)

Pomiar grubości drutu :

Nazwa preparatu i rodzaj wymiaru	Numer obiektywu i okularu	Liczba działek w skali okularu z	Rozmiar przedmiotu l [mm]	Średni rozmiar przedmiotu lśr[mm]
	ob nr 1, ok. nr 1	42	0,41328
drut nr 3 (grubość)	ob nr 2 , ok nr 1	41	0,41685	0,41421
	ob nr 3 , ok nr 1	33	0,4125
	ob nr 1, ok. nr 1	30	0,2952
drut nr 6 (grubość)	ob nr 2 , ok nr 1	29	0,294843	0,2926
	ob nr 3 , ok nr 1	23	0,287753
	ob nr 1, ok. nr 1	31	0,30504
drut nr 7 (grubość)	ob nr 2 , ok nr 1	30	0,30501	0,303438
	ob nr 3 , ok nr 1	24	0,300264

l − obliczamy ze wzoru : l = k × z

4. Analiza błędów :

Błąd względny maksymalny liczymy metodą różniczkowania wzoru : l = k × z =

Obliczenia dla drutu nr3 :

Δz_max = 0,5 dz ; Δb_max = 0,5 dz ; Δn_max = 0,5 dz

δ(l)_max = δ(l)_max=4,18%

Δl_max = 0,0418 × 0,41421 = 0,017314

0,396896 < l₃ < 0,431524

---