光学仪器设计.ppt

* 注意！ 严禁用手接触光学表面。 严禁用普通纸片、衣服等擦拭光学表面。 轻拿轻放，特别防止摔落光学元件。 实验题目：简易光学仪器设计实验性质：设计性实验 学会透镜焦距的测量方法。 掌握光学仪器系统的设计、测试的基本方法。 应用提供的透镜、光具座及基本的测试工具，设计并组装望远镜或显微镜。 实验目的 实验仪器 光具座，凸透镜3个（作望远镜用），物屏1个、光屏1个，光源1套，干板夹1个，游标卡尺1把，过渡架1个，有机玻璃直尺1把 显微测微尺1个，显微镜目镜1个，显微镜物镜1个等 一、凸透镜焦距的测量方法 1、自准直法（平面镜法） A B 物距 = 焦距 物体任一点发出的光经透镜折射后成为平行光，经平面镜反射，会聚光线在透镜的焦平面上成一个与原物大小相等的倒立实像。 像屏 物屏 2、共轭法（二次成像法或位移法） 物像间距离 D 4f 固定物与像屏位置不变，移动凸透镜，将在屏上出现两次成像（一个放大，另一个缩小） 3、高斯公式法（物距像距法） 移动像屏得到一个清晰的倒立实像 光学望远镜的分类： 反射式望远镜 折反射望远镜 折射式望远镜 二、望远镜的组装 折射望远镜：用透镜作物镜的望远镜。 意大利物理学家伽利略 1609年发明望远镜 德国天文学家开普勒 1611年发明望远镜 Lo Le Fo Fe Fo’ Fe’ 1、开普勒望远镜原理 物镜的像方焦点与目镜的物方焦点重合。 物镜将无限远的物成实像于焦平面， 目镜将物镜所成的实像放大到无穷远。 放大率计算公式 Lo Le Fe Fo’ Fo Fe’ 2、开普勒望远镜的设计要点 fo fe 物镜的像方焦点与目镜的物方焦点重合。 物体经大焦距的物镜后在焦平面上成缩小的实像。（物镜的作用是将远处的物体聚焦在目镜物方的焦平面上） 小焦距的目镜将物镜所成的实像放大到无穷远处。（目镜起放大镜的作用，将目镜物方焦平面上的倒立实像放大为一虚像） 注意共轴调节 y Fe Fo’ y’ y” 3、望远镜角放大率的测量方法 实像法 物镜和目镜之间的距离等于两透镜焦距之和。 在物镜前方加上直尺，在目镜后方插上光屏。 将远处的物体（直尺）逐渐移至物镜前方，在光屏上成一缩小的像y”，用游标卡尺测量像高。 计算望远镜的角放大率。 3、望远镜角放大率的测量方法 注意共轴调节 三、显微镜的组装 y Lo Le Fo Fe Fo’ 靠近焦点 l ：光学镜筒长 1、显微镜原理 2、显微镜的设计要点 显微镜 fo fe 目镜和物镜之间的距离 l 比 fo 、 fe大得多。 物体位于物镜物方焦点前附近。 物体经物镜后，在目镜的物方焦面内侧成一个倒立放大的实像。再经大焦距的目镜后在大于明视距离外成一放大的虚像供眼睛观察。 注意共轴调节 3、显微镜的调节和角放大率的测量 显微测微尺（分度值为0.01mm或0.05mm）安放在距物镜略大于焦距处 调节目镜，使测微尺的像通过显微镜清晰地观察到 物像共面法 注意共轴调节 显微测微尺 选一个直尺如图中的有机玻璃直尺，将其置于距目镜25cm处（明视距离） 调节显微镜的目镜，使测微尺的像落在直尺上且没有视差， 读出测微尺的像落在直尺上（重合区段内）相对应的长度，即可得到显微镜的放大率 *