Индивидуальные и групповые автопоилки: для животных. Схемы и конструкции...
Историки об Елизавете Петровне: Елизавета попала между двумя встречными культурными течениями, воспитывалась среди новых европейских веяний и преданий...
Топ:
История развития методов оптимизации: теорема Куна-Таккера, метод Лагранжа, роль выпуклости в оптимизации...
Устройство и оснащение процедурного кабинета: Решающая роль в обеспечении правильного лечения пациентов отводится процедурной медсестре...
Установка замедленного коксования: Чем выше температура и ниже давление, тем место разрыва углеродной цепи всё больше смещается к её концу и значительно возрастает...
Интересное:
Уполаживание и террасирование склонов: Если глубина оврага более 5 м необходимо устройство берм. Варианты использования оврагов для градостроительных целей...
Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов: Изучение оползневых явлений, оценка устойчивости склонов и проектирование противооползневых сооружений — актуальнейшие задачи, стоящие перед отечественными...
Как мы говорим и как мы слушаем: общение можно сравнить с огромным зонтиком, под которым скрыто все...
Дисциплины:
2017-09-29 | 546 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИХ УВЕЛИЧЕНИЯ
Цель работы: изучение работы микроскопа и телескопа.
Теоретические положения
Перед ознакомлением с данной лабораторной работой следует изучить описание к лабораторной работе 3.21, в котором приведены основные определения из курса геометрической оптики и свойства линзовой системы.
Моделируемый оптический прибор состоит из системы двух линз – объектива и окуляра. Объектив L 1 – это положительная линза, обращенная к объекту наблюдения и создающая действительное промежуточное изображение предмета, которое рассматривается глазом через окуляр L 2. Это изображение находится практически в фокальной плоскости объектива. Ход лучей в моделируемых оптических приборах представлен на рисунках 1-3.
Рис. 3.23.1. Телескопический ход лучей в астрономической зрительной трубе.
В астрономической зрительной трубе (рис. 3.23.1) задний фокус объектива совпадает с передним фокусом окуляра, так как с ее помощью наблюдают удаленные предметы, и глаз человека аккомодирован на бесконечность. Такое расположение линз обеспечивает телескопический ход лучей, когда входящий и выходящий пучок лучей является параллельными.
Рис. 3. 23.2. Телескопический ход лучей в галилеевой зрительной трубе.
Если положительный окуляр заменить отрицательным, получим галилееву трубу (рис. 3.23.2), и изображение А, даваемое окуляром, окажется мнимым. Достоинством галилеевой трубы является то, что она дает прямое изображение предмета.
При моделировании микроскопа используют две положительные линзы (рис. 3.23.3).
Рис. 3.23.3. Ход лучей в микроскопе.
Рассмотрим ход лучей в микроскопе.
Исследуемый предмет L находится вблизи переднего фокуса линзы L 1 (объектива), а промежуточное изображение L ' находится за её фокальной плоскостью. Окуляр L 2 создает действительное перевернутое увеличенное изображение L ''. Расстояние между объективом и окуляром в микроскопе больше суммы их фокусных расстояний.
|
Увеличение оптического прибора равно
, (3.23.1)
где φ 1 и φ 2 – соответственно углы зрения предмета и изображения. Из рисунка видно, что для угла φ 2, под которым видно изображение, справедливо соотношение:
(3.23.2)
где – линейный размер промежуточного изображения, L – размер предмета, f2 – фокусное расстояние окуляра. Тангенс угла φ 1, под которым виден сам предмет, равен:
, (3.23.3)
где D = 25 см – расстояниенаилучшего зрения.
Таким образом, если известны фокусные расстояния используемых линз, увеличение микроскопа Г может быть рассчитано по формуле
, (3.23.4)
где l – длина тубуса микроскопа (для отечественных микроскопов l = 16 см.), f1 – фокусное расстояние объектива, D − расстояние между задним фокусом объектива и передним фокусом окуляра. В этой формуле – увеличение объектива, а – увеличение окуляра. Таким образом, увеличение микроскопа равно произведению увеличений объектива и окуляра.
Промежуточное положение изображения, получающееся между окуляром и объективом, зависит от аккомодации глаза наблюдателя. Мы наблюдаем ход лучей в моделируемых оптических системах в предположении аккомодации на бесконечность. В реальных оптических приборах необходимо учитывать различия области аккомодации нормального человеческого глаза у различных людей, что достигается в зрительных трубах с возможностью перемещения окуляра, а в микроскопе – перемещением всей оптической системы относительно предмета.
Порядок выполнения работы
Данная работа проводится на лабораторной установке РМС4.
1. Собрать модель астрономической зрительной трубы (рис. 3.23.1), расположив объектив и окуляр на расстоянии, равном сумме фокальных расстояний в соответствующих использованных линзах (фокусные расстояния предполагаются известными).
|
2. Падающий на систему линз пучок лучей должен быть параллельным, что достигается установкой дополнительной линзы (с известным фокусным расстоянием) между осветителем и системой линз на расстояние от осветителя равным ее фокусному расстоянию.
3. Измерить расстояние между светодиодами осветителя (линейный размер предмета) d 1 и расстояние между освещенными точками на экране (линейный размер изображения) d 2 (рис. 3.23.5).
4. Повторить измерения, собрав модель зрительной трубы из набора линз с другими фокусными расстояниями.
5. Собрать модель галилеевой зрительной трубы (рис. 3.232).
6. Измерить расстояние между освещенными точками на экране (линейный размер изображения) d 2 (рис. 3.23.6).
7. Повторить аналогичные измерения для линз с другими фокусными расстояниями.
Рис. 3.23.5. К расчету увеличения астрономической зрительной трубы.
Рис. 3.23.6. К расчету увеличения галилеевой трубы.
Обработка результатов
1. По формуле (3.23.5) рассчитать увеличение астрономической и галилеевой зрительных труб Г, используя измеренные значения размеров предмета d 2, изображения d 1 и фокусных расстояний объектива f1 и окуляра f2:
(3.23.5) |
Сравнить рассчитанные двумя способами значения линейного увеличения оптического прибора.
2. По формуле (3.23.4) рассчитать линейное увеличение микроскопа.
Контрольные вопросы
1. Как идут лучи в астрономической зрительной трубе?
2. Как идут лучи в галилеевой зрительной трубе?
3. Каков ход лучей в микроскопе?
4. Как рассчитать увеличение микроскопа?
Литература
1. Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики. Учеб пособие для втузов. – М: Высш. Шк., 1989. – 608 с.
2. Савельев И.В. Курс общей физики. Т.2.Учеб. пособие для студентов втузов. – М.: КНОРУС, 2009, 576 с.
3. Трофимова Т.И. Курс физики. Учеб. пособие для вузов.- 15-е изд., стереотип. – М.: Издательский центр «Академия», 2007. –560 с.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3.24
|
|
Особенности сооружения опор в сложных условиях: Сооружение ВЛ в районах с суровыми климатическими и тяжелыми геологическими условиями...
Архитектура электронного правительства: Единая архитектура – это методологический подход при создании системы управления государства, который строится...
История создания датчика движения: Первый прибор для обнаружения движения был изобретен немецким физиком Генрихом Герцем...
Историки об Елизавете Петровне: Елизавета попала между двумя встречными культурными течениями, воспитывалась среди новых европейских веяний и преданий...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!