روشی جدید برای اندازه گیری بزرگنمایی میکروسکوپ
اندازه گیری بزرگنمایی میکروسکوپ یک آزمایش اساسی در آزمایش های فیزیک دانشگاه است. بزرگنمایی میکروسکوپ M=بزرگنمایی چشمی × بزرگنمایی عدسی شیئی. روش سنتی اندازه گیری بزرگنمایی میکروسکوپ استفاده از روش مشاهده مستقیم است. این روش ساده و شهودی، یکنواخت است، اما دقت خواندن پایین است و در نتیجه یک خطای بزرگ ایجاد می شود. با توجه به این موضوع، این مقاله روش جدیدی را برای اندازهگیری بزرگنمایی میکروسکوپ پیشنهاد میکند که دقت نتایج تجربی را تا حد زیادی بهبود میبخشد.
اصل تجربی
از یک کولیماتور برای اندازه گیری مسیر نوری فاصله کانونی لنز استفاده کنید. شبکه حکاکی شده با پنج گروه (به نام صفحه پوآرو) را با صفحه کانونی عدسی شیئی عدسی شیئی L0 تنظیم کنید، آینه صفحه را بردارید و فاصله کانونی اندازه گیری شده را در مقابل کولیماتور قرار دهید. در صورت استفاده از لنز، تصویر صفحه پوآرو در صفحه کانونی مربعی F' لنز مورد آزمایش به دست می آید.
با استفاده از اصول تجربی فوق، پس از آزمایش های فراوان در فرآیند تدریس طولانی مدت، مشخص شد که می توان از کولیماتور برای اندازه گیری دقیق فاصله کانونی عدسی شیئی میکروسکوپ، چشمی و فاصله از نقطه کانونی استفاده کرد. جسم چشمی را به عدسی میدانی چشمی میاندازد و سپس از یک میکرومتر برای اندازهگیری دقیق میکروسکوپ استفاده کنید. فاصله بین عدسی شیئی میانی و آینه دید میانی چشمی، فاصله بین آینه میدان دید وسط چشمی و آینه بینایی و فاصله اپتیکی بین عدسی شیئی و چشمی میکروسکوپ را می توان محاسبه کرد تا به دست آید. تمرکز قطار نوری مرکب از عدسی شیئی و چشمی. اگر کل میکروسکوپ به عنوان یک ذره بین ساده در نظر گرفته شود.
مراحل کلیدی در تنظیم آزمایشی سیستم
(1) لوله همخوانی را تنظیم کنید، یعنی شبکه کاملاً در سطح کانونی عدسی شیئی قرار دارد، به طوری که مرکز شبکه با محور نوری لوله کولیماسیون منطبق باشد.
(2) ابزار را روی نیمکت نوری قرار دهید و تنظیم کنید تا کل سیستم کواکسیال شود.
(3) فاصله کانونی عدسی شیئی را در میکروسکوپ اندازه گیری کنید (صفحه بورو کولیماتور را به عنوان جسم در نظر بگیرید)، و عدسی شیئی را به صورت محوری حرکت دهید تا زمانی که تصویر واضحی روی صفحه بورو از میکروسکوپ متحرک دیده شود، و فاصله روی صفحه بورو به صورت اندازه گیری می شود که فاصله تصویر خط دوم y جسم y است، سپس فاصله کانونی عدسی شیئی میکروسکوپ برابر است با:
(4) فاصله کانونی جسم را در چشمی میکروسکوپ f، فاصله از نقطه کانونی جسم در چشمی تا آینه میدان چشمی اندازه گیری کنید، ابزار را روی نیمکت نوری قرار دهید، و تنظیم کنید تا کل سیستم کواکسیال
آینه دید در چشمی میکروسکوپ را با کولیماتور تراز کنید و چشمی را به صورت محوری حرکت دهید تا تصویر واضحی از خط حکاکی شده روی صفحه Borot از میکروسکوپ متحرک دیده شود (F کانون مجازی است که بین آینه دید و فضای لنز میدانی) موقعیت چشمی را به صورت x1 ثبت کنید. فاصله y′ بین تصاویر دو خط را با فاصله y روی صفحه بورو اندازه بگیرید
در مقایسه با روش جدید در این مقاله، روش سنتی اندازهگیری بزرگنمایی میکروسکوپ از مزایای ساده، شهودی و واضح بودن در یک نگاه برخوردار است. با این حال، از طریق آزمایش، دانش آموزان نمی توانند ساختار هر قسمت از میکروسکوپ، به ویژه ساختار و اصل چشمی را درک کنند. روش آزمایشی جدید به دانش آموزان اجازه می دهد تا شخصاً فرآیند حل مسائل عملی را با دانش و مهارت استفاده از روش همسان سازی برای اندازه گیری فاصله کانونی لنز تجربه کنند. واقعاً به روش اندازه گیری نقطه پایه و فاصله کانونی سیستم نوری تسلط داشته باشید، کاربرد خاص سیستم نوری را در زندگی واقعی درک کنید. دانش آموزان را قادر می سازد تا تجزیه و تحلیل را از زوایای مختلف بیاموزند و از روش های مختلف برای حل یک مسئله استفاده کنند. به دلیل استفاده از روش های جدید، آزمایش مشاهده ساده اولیه به یک آزمایش جامع با توانایی عملی قوی، محتوای غنی و ترکیبی از محتویات آزمایشی مختلف تبدیل شده است و نتایج تجربی نشان می دهد که خطا به طور قابل توجهی کاهش می یابد.
