Порядок виконання роботи. 1. Визначення збільшення лупи за величиною предмета і його зображення

1. Визначення збільшення лупи за величиною предмета і його зображення.
1.1. На оптичній лаві встановлюють лінзу і вертикальну міліметрову
шкалу на такій відстані, щоб, наблизивши, наскільки можливо, очі до лупи, можна було побачити найбільш виразне уявне зображення шкали.
1.2. Ставлять збоку на відстані найкращого зору додаткову міліметрову
шкалу. Одним оком, прикладеним впритул до лупи, розглядають зображенняня першою шкалою, а іншим оком одночасно повз лупу розглядають додаткову шкалу, поставлену на відстані найкращого зору. Поділки зображення першої шкали будуть здаватися значно більше поділок другої шкали, видимої неозброєним оком. Визначають, скільком поділкам N
додаткової шкали відповідає ділянка в n = 2÷3 поділок на зображенні. Величину збільшення лупи обчислюють за формулою:

(1.1)

1.3. Вимірявши відстань від лупи до зображення і знаючи фокусну відстань лупи, перевіряють, чи виконується загальна формула збільшення лупи (1.1).
1.4. Досвід повторюють кілька разів, причому бажано, щоб n і відповідно
N мали різні значення.

2.Визначення поля зору лупи.

2.1. Поле зору лупи визначається діаметром кола, видимого через лупу нерухомим оком. Якщо розглядати через лупу лінійку, то число видимих поділок за діаметром кола і буде виражати поле зору в лінійній мірі (в мм.).
2.2. Поле зору можна характеризувати кутом поля зору, що визначається
відношенням діаметра d лупи до відстані L від лупи до ока:

(1.2)

Якщо око знаходиться в точці заднього фокуса, то наближено кут
поля зору лупи дорівнює:

(1.3)

Вимірявши діаметр лупи та визначивши її фокусну відстань, знайти її кут
поля зору за формулою (1.3).

3. Визначення збільшення мікроскопа.

Для визначення суб'єктивного збільшення мікроскопа зазвичай порівнюють
величину зображення з будь-яким іншим предметом (шкалою), відношення величини якого до величини об'єкту нам точно відомо. Предмет повинен бути поміщений на тій же відстані D₀ від ока, що й зображення об'єкта.

3.1. На столику мікроскопа закріпити мікрометр - скляну пластинку з нанесеними на неї поділками з інтервалом 0.1 мм або 0.01 мм. Сфокусувати мікроскоп.

3.2. Збоку від мікроскопа, на відстані найкращого зору від осі мікроскопа (D₀≈ 25 см) ставлять вертикальну лінійку з поділками в 1 мм.
3.3. На окуляр мікроскопа ставлять нахилене під кутом 45 ° до осі тубуса напівпрозоре або маюче поздовжній виріз дзеркало і встановлюють до очей так, щоб одночасно бачити оком зображення мікрометра в мікроскопі і вертикальну лінійку. Поворотом мікрометра або перестановкою шкали домагаються повної паралельності ділень обох шкал при розгляданні їх за допомогою дзеркальної пластинки. Потім знаходять два таких місця, де рисочки однієї шкали збігаються з рисками іншої шкали, і підраховують число ділень обох шкал між цими рисками, тобто відраховують кількість цілих поділок масштаба, що збігаються з цілим числом ділень зображення мікрометра.

Нехай N поділок вертикальної шкали по а мм кожна з яких збігається з n поділок мікрометру (в мм), тоді суб'єктивне збільшення мікроскопа дорівнює:

(1.4)
При великих збільшеннях кожна риска мікрометра представляється смугою, значно ширшою, ніж рисочки на вертикальній шкалі-масштабі. Тому збігом рисок обох шкал можна вважати тільки той випадок, коли дві тонкі риски вертикальної шкали-масштабу лягають на однаково розташовані
частини широких рисок мікрометра (біла і чорна смужки складають одн
поділку зображення). Так як відношення довжини поділок масштабу і мікрометра дорівнює

(1.5)

або,

(1.6)

то суб'єктивне збільшення мікроскопа

(1.7)

або

(1.8)
З огляду на те, що жоден масштаб не буває вільний від невеликих неточно-
стей, збільшення мікроскопа слід визначати кілька разів, зробивши відліки
в різних частинах мікрометра, для чого його потрібно кілька разів переміщати.

4. Визначення збільшення мікроскопа за допомогою рисувально апарату.
Основними оптичними частинами апарату є прямокутна призма і дзеркало, які направляють пучок променів, що виходить з окуляра мікроскопу, на аркуш паперу, покладений на стіл. Для визначення збільшення мікроскопа на його столик поміщають мікрометр і, добившись різкого зображення поділок на папері, прокреслюють їх олівцем. Наприклад, нехай у поле зору мікроскопа помістилося 50 поділок мікрометра. В цьому випадку зазначають на папері олівцем положення зображень першої і п'ятидесятої поділки мікрометра, вимірюють лінійкою відстань між цими поділками і ділять виміряну величину на справжню величину взятих ділень мікрометра l₀.

Припустимо, що величина між крайніми поділками зображення на
папері дорівнює l, тоді видиме збільшення мікроскопа γ буде:

(1.9)

Контрольні запитання

1. Яке зображення предметів створює оптична система ока?

2. Що називається акомодацією зору і яка її фізична природа?

3. Що називається адаптацією зору і яка її фізична природа?

4. Що називається граничним кутом зору? Чому він дорівнює?

5. Назвіть, в чому полягають подібність і в чому відмінність між лупою і окулярами? Між лупою і мікроскопом?

6. Розглядаючи предмет через лупу, очі краще розташовувати ближче до лупи. Чому?

7. У яких випадках має сенс застосовувати лупу?

8. Поясніть хід променів у мікроскопі.

9. Чому об'єктив складається з декількох лінз?

10. Яке призначення очної лінзи? колективної лінзи?

11. Чи зміниться положення площині зображення предмета, якщо видалити збираючу лінзу окуляра?

12. Як має розташовуватися зображення об'єкта щодо очної лінзи, щоб нормальне око спостерігача, поміщене за окуляром, побачило зображення об'єкта?

13. На якій відстані побачить нормальне око спостерігача уявне зображення предмета в мікроскопі?

14. В окулярах або без окулярів повинні дивитися в мікроскоп люди, які мають дефект зору?

15. Чи можна за допомогою оптики мікроскопа побачити зірку?

16. Як треба перебудувати оптику мікроскопа, щоб можна було фотографувати спостережуване?