Інформаційно-вимірювальні оптичні прилади
Для визначення фокусної відстані об'єктива слід визначити лінійне збільшення # 946; 1 і # 946; 2 при двох величинах подовжувальних кілець відповідно 13 мм і 33 мм.
При наявності у мікроскопа висувного тубуса можна скористатися його рухомий. Як і в попередньому випадку визначається лінійне збільшення # 946; 1 і # 946; 2 при двох різних положеннях висувного тубуса. Переміщення висувного тубуса відраховується безпосередньо за його шкалою.
При установці додаткового кільця і переміщенні висувного тубуса потрібна невелика перефокусовування мікроскопа.
2.3. Визначення видимого збільшення мікроскопа за допомогою малювального приладу
Після установки малювального приладу на мікроскоп, останній фокусують до отримання різкого зображення об'єкт-мікрометра (скляна шкала з ціною поділки 0,01 або 0,1 мм).
Обертаючи дзеркало, вводять в поле зору зображення порівнюєш лінійки або зображення аркуша паперу з кінчиком олівця на ній. Лінійка і папір можуть висвітлюватися денним або штучним світлом. Для вирівнювання освітленості даної через мікроскоп шкали і порівнюєш лінійки або аркуша паперу використовують світлофільтри, закріплені на висувному секторі. Важливо пам'ятати, що аркуш паперу або лінійка повинні знаходитися на відстані 250 мм від ока спостерігача і розташовуватися своїми площинами перпендикулярно осі тубуса.
Розглядаючи зображення обраних інтервалів предметної шкали, відзначають олівцем відповідні їм інтервали зображення у на папері. Вимірюють лінійкою відмічені на аркуші паперу інтервали у 'і відстань Д від паперу до ока спостерігача, що складається з відрізка від аркуша паперу до осі обертання дзеркала, довжини кронштейна (від осі обертання дзеркала до отвору кубика) і видалення ока від кубика, рівну приблизно 15 мм .
Знаючи величину даного об'єкту, його видиме зображення і відстань Д. знайдемо збільшення мікроскопа:
2.4. Визначення апертури об'єктива
Числова апертура об'єктива є твір показника заломлення середовища, що знаходиться між предметом і фронтальною лінзою об'єктива, на синус половини кута, утвореного крайніми променями, які ще можуть увійти в отвір фронтальної лінзи. Позначивши цей кут через 2u. а показник заломлення - через n. отримаємо рівність:
Знаючи показник середовища, залишається визначити величину кута u. Визначення величини апертурного кута 2u може бути вироблено в такий спосіб.
Нехай мікроскоп сфокусований на діафрагму з невеликим отвором О (рис.1.2), перед якою на відстані L розташований масштаб АВ.
Мал. 1.2. Визначення величини апертурного кута 2u.
Зображення масштабу А'В '. дається об'єктивом, розташується поблизу задній фокальній площині об'єктива (якщо L велике в порівнянні з ƒ'об).
Спостерігаючи в тубус без окуляра, можна бачити зображення масштабу на тлі світлого гуртка, відповідного вихідного зіниці об'єктива.
Для визначення кута 2u залишається відрахувати ділення, що лежать по краях світлого гуртка. Кут u знаходиться зі співвідношення:
Якщо заздалегідь знати і зафіксувати значення відрізка, то зручно масштаб АВ заздалегідь розкреслити і оцифрувати в одиницях апертури об'єктива. Таким чином, виконаний диск-апертометр, що додається до даної роботи.
Вимірювання апертури проводиться таким чином:
Встановлюють на предметний столик мікроскопа скляну пластинку товщиною 25 мм і фокусують мікроскоп на її верхню поверхню. Потім знімають платівку і укладають на предметний столик - диск-апертометр. Вийнявши окуляр мікроскопа, розглядають поблизу вихідного зіниці об'єктива зображення диска-апертометра, причому для слабких об'єктивів спостереження ведеться неозброєним оком, а для сильних з допомогою допоміжного мікроскопа.
Встановивши диск-апертометр симетрично щодо оптичної осі, помічають дугу диска, що лежить на краю вихідного зіниці об'єктива, а по розподілам, відповідним цієї дузі, визначають апертуру випробуваного об'єктива.
Фокусна відстань окуляра можна визначити, виходячи з його лінійного збільшення, що дається окуляром за формулою:
Для визначення лінійного збільшення # 946; ок встановлюють випробуваний окуляр на предметний столик мікроскопа очної лінзою вниз. На відстані 1-1,5 метра від мікроскопа ставлять сантиметрову шкалу і проектують її за допомогою дзеркала мікроскопа (рис.1.3) в окуляр.
Зображення шкали, що дається випробуваним окуляром і розташоване поблизу його фокальній площині, розглядається в мікроскоп зі слабким збільшенням. Цей мікроскоп забезпечений окуляр-мікрометром, причому значення поділок окуляр-мікрометра має бути визначено для об'єктива слабкого збільшення.
За допомогою допоміжного мікроскопа вимірюється зображення певного числа поділів сантиметрової лінійки, що дається випробуваним окуляром. Відношення величини зображення до величини відрізка зображуваного масштабу дає лінійне збільшення # 946; ок випробуваного окуляра.
визначивши збільшення # 946; ок. проводять вимірювання відстані від об'єкта (сантиметрової лінійки) до передньої фокальної площини окуляра, тобто визначають величину х у формулі (13).
З достатнім ступенем точності можна прийняти за відрізок х - відстань від сантиметрової шкали до площини предметного столика, на якій встановлений випробуваний окуляр.
Знаючи обидві величини: х і # 946; ок. за формулою (13) безпосередньо визначається фокусна відстань окуляра ƒ'ок.
2.6. Визначення фокусної відстані мікроскопа
Фокусна відстань мікроскопа може бути визначено за наближеною формулою: