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1、得分教师签名批改日期深圳大学实验报告课程名称：工程光学几何光学与光学设计实验名称：实验四显微镜搭建与光学系统分辨率检测学院：光电工程学院专业：测控技术与仪器班级：一班组号：15指导教师报告人:学号实验地点：金工坊207实验时间：2012年12月17日星期一—、实验引言显微镜主要是用来帮助人眼观察近处的微小物体，显微镜与放大镜的区别是二级放大。通过本实验使学生更了解显微镜的原理，自己搭建显微镜，测量相关参数。二、实验目的（1）学习显微镜的原理及使用显微镜观察微小物体的方法;（2）学习测定显微镜放大倍数的方
2、法；（3）测量显微镜的分辨木领。三、实验原理最简单的显微镜是由两个凸透镜构成。其中，物镜的焦距很短，目镜的焦距较长。它的光路如图4・1所示。图中的L。为物镜（焦点在你和町），其焦距为九；Le为目镜，其焦距为将长度为yi的被观测物体AB放在Lo的焦距外且接近焦点F。处，物体通过物镜成一放人倒立实像MB'（其长度为y2）,此实像在Fl镜的焦点以内，经过口镜放大，结果在明视距离D上得到一个放大的虚像前（其长度为y3）o虚像对于被观测物AB来说是倒立的。由图4・1可见，显微镜的放大率为tan。儿/一/2(5-1
3、)式中，—=—（因一I；=D）,为目镜的放大率;儿-l2fe江=5=-二=氏（因人比九大得多），为物镜的放大率。Xhfo△为显微物镜焦点町到目镜焦点你之间的距离，称为物镜和目镜的光学间隔。因此式（5・1）可改写成(5-2)由式（5-2）可见，显微镜的放人率等于物镜放人率和目镜放人率的乘积。在£'、化、△和D为己知的情形下，可以利用式（5-2）算出显微镜的放大率。四、实验仪器1.白光点光源2.光源探头夹持器3.干板架4.分辨率板（详见附录）5.显微物镜（①20.0,f50.0）6.开口式二维调节透镜/反射
4、镜支架导轨，滑块，支杆，调节支座等1.显微冃镜（10X,带分划板）2.支杆底座（GCM・5305M）3.齿轮齿条移动台（光路方向移动）4.一维调节滑块5.一维调节滑块五、实验内容和步骤（1）参照图4・1和图4・2布置各器件，调整光学元件同轴等高。1234567（2）将透镜L。和Le之间的距离定位195mm。（3）观测分辨率板上线数对为10的区间，从目镜分划板上读出此区间的长度。（4）计算显微镜的物镜放大率。（5）观察分辨率板，记录能够清晰分辨的分辨率板区间。附录：分辨率板说明。100120140160F
5、OnOnOn80巴60<180鏗烫鏗鏗氏01••丄」卷□◊口220200◊口◊口◊口◊口◊口2404020H21816141.在40X40区域内共刻25组分划线，并用数字标记每毫米的线数。2•每组分划线分4小个部分，方向分别为0。,45°,90。和135。,每个小部分线数相同。3•刻线区域线数从大到小在分划板上按顺时针排列，前7组边长3mm,中间14组边长2mm,最后4组边长1mm,具体尺寸见放大视图。六、数据记录组号：15次数10号分辨率板线数像大小（mm）一条线数的像大小（mm）备注11033.13
6、.31021446.33.30732066.13.30542479.43.308530100.23.340观察分辨率板，记录能够清晰分辨的分辨率板区间：2〜200七、数据处理：数据处理根据实验数据，分辨板的每条线数的像的平均值为X=(33」+46.3+66」+79.4+100.2)/(10+14+20+24+30)=3.31mm又因为实验观察10号分辨板的线数一共有30条，因此y3‘=30X3.3l=99.52mm由已知得10号分辨率板的边长为3mm7_tanp_旳仏_旳乃tan。产yx显微镜的放大率为
7、■*=y3/yl=99.52MM/3MM=33.17mm因此显微镜的放大倍数为33.17X根据己知显微冃镜的放大倍数为10X,xqw'由公式得Bo=y/Pe=33.17/10=3.31所以显微镜的物镜放大率为3.31X标准误差平均值的标准误差(即A类不确定度)爲(X_*广H
8、)ho®/根号=根号(0.000938/4)=0.01535=0.00684mm次数10号分辨率板线数像大小(mm)显微镜放大率物镜放大率物镜放大率绝对误差物镜放大率相对误差E11033.133.103.3100.0000.00%2
9、1446.333.073.307-0.0030.09%32066.133.053.305-0.0050.15%42479.433.083.308-0.0020.06%530100.233.403.3400.0300.91%实验结果1.通过对显微镜的搭建和观测10号分辨率板上线数对应的区间长度，得出显微镜的放大率为33.17X,己知显微目镜的放大倍数为10X,则显微镜的物镜放大率为3.31X,实验讨论1.实验存在误差的原因:(1)(2)(3)
