TARASIUK MARIUSZ |
TEMAT: Pomiary mikroskopowe.
|
POLITECHNIKA WROCAWSKA INSTYTUT FIZYKI |
Sprawozdanie z wiczenia Nr 79 . |
Wydzia Informatyki i Zarzdzania II Rok |
DATA: 20.12.95 OCENA |
Wprowadzenie teoretyczne.
Mikroskop jest przyrzdem optycznym umoliwiajcym obserwacj mikrowiata. Pozwala dostrzec szczegóy, których nieuzbrojone ludzkie oko nie jest w stanie zobaczy. Najwaniejsz cech mikroskopu jest jego powikszenie informujce ile razy ogldany przedmiot zostanie powikszony.
Najprostszym mikroskopem jest pojedyncza soczewka lub zespó soczewek lecych blisko siebie. Ukad taki nazywa si mikroskopem prostym lub lup.
Mikroskopem zoonym jest ukad skadajcy si w najprostszym przypadku z dwóch elementów: obiektywu i okularu, oraz ukadu pomocniczego, który owietla ogldane przez mikroskop obiekty.
Zasad dziaania mikroskopu mona wyjani rozpatrujc bieg promieni w ukadzie dwu soczewek skupiajcych, speniajcych rol obiektywu i okularu (rys. 1). Przedmiot AB znajduje si w odlegoci nieco wikszej od odlegoci ogniskowej obiektywu. Obraz A'B' wytworzony przez obiektyw jest rzeczywisty, odwrócony i powikszony. Okular suy do ogldania obrazu A'B', który jest przedmiotem dla okularu. Okular dziaa zatem jak lupa, dajc obraz A''B'' pozorny, prosty i powikszony w stosunku do A'B', w odlegoci dobrego widzenia D=0.25 m. Obserwowany obiekt umieszcza si na stoliku krzyowym, na szkieku podstawowym, tak aby umoliwi optymalne, dla danej metody, owietlenie obiektu.
Rys. 1. Bieg promieni w mikroskopie: AB - przedmiot, Ob - obiektyw, Ok - okular, A'B' - obraz dawany przez obiektyw, A''B'' - obraz dawany przez okular, F1, F2 - ogniskowe obiektywu i okularu.
Ukad owietlajcy mikroskopu powinien zapewnia du luminacj badanego obiektu, aby uzyska odpowiednie owietlenie siatkówki oka obserwatora. Najprostszym urzdzeniem owietlajcym jest zwierciado paskie, które odbija padajce promienie, nie skupiajc ich. Lepsze efekty uzyskuje si stosujc zwierciada wklse, które skupiaj padajc wizk wiata rozproszonego. Najlepsze owietlenie uzyskuje si stosujc ródo wiata oraz zestaw soczewek. Obraz wiata tworzy si w rodku preparatu i otrzymuje si owietlenie takie, jak gdyby ródo wiata umieszczone byo w rodku preparatu. Owietlacze tego typu opracowa Abbe - maj one nazw kondensatorów Abbego.
Powikszenie wizualne obiektywu jest iloczynem powikszenia poprzecznego obiektywu i powikszenia wizualnego okularu. Przyjmujc pewne uproszczenia mona napisa, e powikszenie mikroskopu wyraa si wzorem:
gdzie
l - dugo tubusu mikroskopu,
D - odlego dobrego widzenia,fok, fob - ogniskowe okularu i obiektywu.
Opis dowiadczenia.
Rys. 2. Pryzmat Abbego.
W celu wyznaczenia powikszenia mikroskopu porównujemy wielko otrzymanego w mikroskopie obrazu pozornego z wielkoci przedmiotu uytego jako wzorzec. Wielko przedmiotu wzorca i wielko obserwowanego obiektu musz by dokadnie znane. Przedmiot ten naley umieci w takiej samej odlegoci od oka, w jakiej pozostaje porównywany z nim obraz preparatu, a wic w odlegoci dobrego widzenia D (ok. 250 mm). Aby dokona porównania naley jednoczenie obserwowa obraz A''B'' preparatu dawany przez mikroskop i podziak milimetrow umieszczon obok mikroskopu w odlegoci D. Umoliwia to pryzmat Abbego, którego zasad dziaania przedstawia rys. 2. Skada si on z dwóch prostoktnych pryzmatów, sklejonych ze sob podstawami. Powierzchnia ich zetknicia pokryta jest warstw póprzepuszczaln. Promienie biegnce od skali milimetrowej odbijaj si od powierzchni sklejenia obu pryzmatów i trafiaj do oka obserwatora razem z promieniami biegncymi z mikroskopu, które s przepuszczane. Pozwala to na jednoczesn obserwacj tych obrazów. Teraz mona odczyta ile podziaek ze skali mikrometrycznej pokrywa si z dziakami skali milimetrowej. Na tej podstawie mona obliczy powikszenie mikroskopu, które wyraa si wzorem:
gdzie
a - odlego dwu kresek na podziace mikrometrycznej,
N1 - liczba cakowitych dziaek podziaki milimetrowej, która przypada na cakowit liczb dziaek podziaki mikrometrycznej.
Kady mikroskop optyczny moe by stosowany do bardzo dokadnych pomiarów odlegoci. W tym celu zwyky okular naley zastpi okularem mikrometrycznym z podziak. Przed wykonaniem pomiarów naley podziak wyskalowa dla obiektywu, którym bdziemy wykonywali pomiary. Skalowanie przeprowadzamy przez obserwacj pod mikroskopem np. podziaki mikrometrycznej, której odlegoci pomidzy dziakami s znane.
Za pomoc mikroskopu mona take wyznaczy grubo. W tym celu naley umieci w polu obserwacji mikroskopu badany obiekt, ustawi ostro na doln powierzchni obiektu i odczyta wskazanie ruby mikrometrycznej, nastpnie na górn i równie odczyta wskazanie. Gdy ruba mikrometryczna wykona wicej ni jeden obrót naley to uwzgldni. Rónica obu wskaza jest szukan gruboci.
Wyniki pomiarów. Obliczenia.
1. Wyznaczenie powiksze mikroskopu dla rónych zestawów obiektyw - okular.
Powikszenie |
N1 |
N2 |
DN1, DN2 |
p |
Dp |
100 |
70 |
74 |
1 |
94.6 |
2.6 |
150 |
50 |
30 |
1 |
166.7 |
8.9 |
200 |
20 |
11 |
1 |
181.1 |
25.6 |
2. Cechowanie okularu mikrometrycznego.
|
skala mikrometryczna N2 [dziaek] |
skala okularu N3 [dziaek] |
elementarna dziaka okularu k [mm] |
Dk [mm] |
obiektyw 10Ś |
30 |
32 |
0.00938 |
1 |
okular 8Ś |
|
|
|
|
3. Badanie odlegoci pomidzy kreskami testu.
numer testu |
odlego d [mm] |
Dd [mm] |
1 [10.5''] |
0.0262 |
0.0036 |
2 [24"] |
0.0638 |
0.0060 |
4. Pomiary gruboci pytek wzorcowych.
Uskoki |
1-2 |
2-3 |
3-4 |
4-5 |
6-7 |
7-8 |
8-9 |
9-10 |
Odczyt |
28 |
89 |
130 |
130 |
105 |
215 |
135 |
132 |
h [m] |
28*10-6 |
89*10-6 |
130*10-6 |
130*10-6 |
105*10-6 |
215*10-6 |
135*10-6 |
132*10-6 |
Jako bd wyznaczenia gruboci przyjem najmniejsz dziak ruby mikrometrycznej mikroskopu razy 2 (dwa pooenia ruby), która wynosi 0.002 mm.
Przykadowe obliczenia.
1. Wyznaczanie powikszenia mikroskopu dla obiektywu 40Ś i okularu 5Ś.
Na podstawie wzoru:
gdzie
a - odlego dwu kresek na podziace mikrometrycznej,
N1 - liczba cakowitych dziaek podziaki milimetrowej, która przypada na cakowit liczb dziaek podziaki mikrometrycznej.
Czyli
p=70/(0.01*74)=94.6
2. Bd wycechowania skali okularu.
Dokadno wyznaczenia wartoci k dziaki elementarnej okularu mikrometrycznego oszacowaem ze wzoru na warto dziaki elementarnej:
uwzgldniajc dokadno odczytu podczas porównania obu skal.
Dokadno odczytu wynosia ±1 dziaki skali mikrometrycznej, czyli ±0.01 mm. Uwzgldniajc to otrzymujemy, e Dk=0.001 mm.
Analogicznie postpujemy podczas wyznaczania bdu odlegoci pomidzy kreskami testu.
3. Odlego pomidzy kreskami testu (dla testu 1).
Na podstawie wzoru:
gdzie
k - warto dziaki elementarnej okularu,
m - liczba kresek testu,
n - liczba dziaek skali okularu pokrywajca si cakowicie z m kreskami testu.
Std otrzymujemy d=(14Ś0.00938)/5=0.0262 mm.
Dyskusja bdów.
Podczas pomiaru powikszenia oceniem tylko bd DN1, poniewa nie jestemy w stanie uwzgldni ewentualnych niedokadnoci w wykonaniu podziaki mikrometrycznej. Istotny wpyw na warto wyznaczonego powikszenia ma take dokadno ustawienia podziaki milimetrowej, co take zostao uwzgldnione.
Podczas pomiarów gruboci dokadno odczytu jest do dua (0.002 mm). Najwikszy bd popenia si podczas ustawiania ostroci.
Wyszukiwarka
Podobne podstrony:
spraw, CW 79, POLITECHNIKA WROCĆAWSKA
Äwiczenie 00, Politechnika Lubelska, Studia, Studia, fizyka
Cwiczenie13, Studia, Politechnika
81, Cwiczenie 81 d, Politechnika Wroc?awska
[14.10.2014] Aparat skrzynkowy, Äwiczenie 10, Politechnika KoszaliĆska
12, Cwiczenie 12 b, POLITECHNIKA WROC?AWSKA
[14.10.2014] Aparat skrzynkowy, ÄWICZENIE 4a, Politechnika KoszaliĆska
Wyznaczanie momentu bezwladnosci, Cwiczenie 01 c, Politechnika WrocĆawska
52, Cwiczenie 52 b, Politechnika WrocËawska
Äwiczenia opis, Politechnika Warszawska, Semestr 3, Teoria ObwodĂłw - Labolatoeium
29, Cwiczenie 29 f, POLITECHNIKA WROC?AWSKA
52, Cwiczenie 52 g, POLITECHNIKA WROCLAWSKA
14.04, Konspekt do cwiczenia 4-wyniki, Politechnika ĆĂłdzka
Äwiczenie krzywki5, Politechnika Lubelska, Studia, Studia, organizacja produkcji, laborki-moje, Wydz
Cwiczenie 5, BIOTECHNOLOGIA POLITECHNIKA ĆĂDZKA, CHEMIA FIZYCZNA
WykĆady i Äwiczenia mechanika, POLITECHNIKA POZNAĆSKA, LOGISTYKA, semestr I, mechanika i wytrzymaĆoĆ
wiÄcej podobnych podstron