霞李垓承慧寄楕_為業(yè)猟垂

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9、1.學(xué)會(huì)用物像放大法測(cè)透鏡的焦距。2.熟悉望遠(yuǎn)鏡和顯微鏡的構(gòu)造及其放大原理。3.掌握光學(xué)系統(tǒng)的共軸調(diào)節(jié)方法。4.學(xué)會(huì)望遠(yuǎn)鏡、顯微鏡放大率的測(cè)量。[實(shí)驗(yàn)原理]1．物像放大法測(cè)透鏡的焦距測(cè)量透鏡焦距的方法雖然有許多種，但是在某些情況下，由于透鏡的光心位置無法精確測(cè)定，甚至物屏、像屏的位置也艱定準(zhǔn)確．所以會(huì)給測(cè)量帶來一定困難。用物像放大法測(cè)透鏡或透鏡組的焦距就能完全克服這一困難。圖1如圖1所示，將微尺分化板作為物置于導(dǎo)軌上，被測(cè)透鏡也置于導(dǎo)軌上，其間距要大于被測(cè)透鏡焦距，在測(cè)微目鏡中看到清晰的微尺放大像，并與測(cè)微目鏡分劃板無視差。測(cè)出其橫向放大率為β1，并分別記下透鏡和測(cè)

10、微目鏡的位置x1、y1，把測(cè)微目鏡向后移動(dòng)一段距離，并緩慢前移透鏡，直至在測(cè)微目鏡中又看到清晰的與測(cè)微目鏡分劃板劃線無視差的微尺放大像。測(cè)出新的像寬，求出放大率β2，記下透鏡和測(cè)微目鏡的位置x2、y2.橫向放大率為:像距改變量：被測(cè)透鏡焦距：（1）2．望遠(yuǎn)鏡的構(gòu)造及其放大原理。望遠(yuǎn)鏡通常是由兩個(gè)共軸光學(xué)系統(tǒng)組成，我們把它簡(jiǎn)化為兩個(gè)凸透鏡，其中長(zhǎng)焦距的凸透鏡作為物鏡，短焦距的凸透鏡作為目鏡。物鏡的作用是將遠(yuǎn)處物體發(fā)出的光經(jīng)會(huì)聚后在目鏡物方焦平面上生成一倒立的實(shí)像，而目鏡起一放大鏡作用，把其物方焦平面上的倒立實(shí)像再放大成一虛像，供人眼觀察。圖2所示為開普勒望遠(yuǎn)鏡的光路示

11、意圖，圖中L0為物鏡，Le為目鏡。用望遠(yuǎn)鏡觀察不同位置的物體時(shí)，只需調(diào)節(jié)物鏡和目鏡的相對(duì)位置，使物鏡成的實(shí)像落在目鏡物方焦平面上，這就是望遠(yuǎn)鏡的“調(diào)焦”。圖2顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡的視角放大率M定義為：通過目視儀器觀看物體時(shí)，其物體像對(duì)人眼張角的正切（一般取像距為明視距離）與人眼直接觀看物體時(shí)物體對(duì)人眼張角的正切之比。即：(2)顯微鏡和望過鏡的光學(xué)系統(tǒng)十分相似、都是由物鏡和目鏡兩部分組成．對(duì)于望遠(yuǎn)鏡，兩透鏡的光學(xué)問隔近乎為零，即物鏡的像方焦點(diǎn)與目鏡的物方焦點(diǎn)近乎重合。望遠(yuǎn)鏡可分為兩類：若物鏡和目鏡的像方焦距均為正(即兩個(gè)都是會(huì)聚透鏡)，則為開普勒望遠(yuǎn)鏡；苦物鏡的像方焦距為正

12、(會(huì)聚透鏡)．目鏡的像方焦距為負(fù)(發(fā)散透鏡)，則為伽利略望遠(yuǎn)鏡．圖2所示為開普勒望遠(yuǎn)鏡的光路示意圖．遠(yuǎn)處物體PQ經(jīng)物鏡LO后在物鏡的像方焦點(diǎn)F’上成一倒立實(shí)像P’Q’，像的大小決定于物鏡焦距及物體與物鏡間的距離．像P’Q’一般是縮小的．近乎位于目鏡的物方焦面上，經(jīng)目鏡LE放大后成虛像P’’Q’’于觀察者眼睛的明視距離與無窮遠(yuǎn)之間。由理論計(jì)算可得望遠(yuǎn)鏡(Δ＝0)的放大率為：（3）式中fo′，fE為物鏡和目鏡的焦距，上式表明，物鏡的焦距越長(zhǎng)、目鏡的焦距越短，望遠(yuǎn)鏡的放大率則越大.。開普勒望遠(yuǎn)鏡(fo′＞o，(fE′＞0)，放大率Γ為負(fù)值，系統(tǒng)成倒立的像；而對(duì)伽利略望遠(yuǎn)鏡

13、(fo′＞0，(fE′＜0)，放大率Γ為正值，系統(tǒng)成正立的像。因?qū)嶋H觀察時(shí)．物體并不真正處于無窮遠(yuǎn)，像亦不成在無窮遠(yuǎn)，但式（3）仍近似適用。3．顯微鏡的構(gòu)造及其放大原理。顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡的光學(xué)系統(tǒng)十分相似，都是由兩個(gè)凸透鏡共軸組成，其中，物鏡的焦距很短，目鏡的焦距較長(zhǎng)。如圖3所示，實(shí)物PQ經(jīng)物鏡L0成倒立實(shí)像P￠Q￠于目鏡Le的物方焦點(diǎn)Fe的內(nèi)側(cè)，再經(jīng)目鏡Le成放大的虛像P2Q2于人眼的明視距離處或無窮遠(yuǎn)處。理論計(jì)算可得顯微鏡的放大率為：式中β是物鏡的橫向放大率，ME是目鏡的放大率，fo′，fE′為物鏡和目鏡的像方焦距，Δ是顯微鏡的光學(xué)間隔，SO＝25cm為正常人眼的

14、明視距離。由上式可知，顯微鏡的鏡筒越長(zhǎng)，物鏡和目鏡的焦距越短，放大率就越大，通常物鏡和目鏡的放大率，是標(biāo)在鏡頭上的。圖3用望遠(yuǎn)鏡或顯微鏡觀察物體時(shí)，一般視角均甚小，因此視角之比可用其正切之比代替，于是光學(xué)儀器的放大率M可近似地寫成式中l(wèi)0是被測(cè)物的大小PQ，l是在物體所處平面上被測(cè)物的虛像的大小P2Q2。在實(shí)驗(yàn)中，為了把放大的虛像l與l0直接比較，常用目測(cè)法來進(jìn)行測(cè)量。以顯微鏡為例，其方法是：選一個(gè)標(biāo)尺作為被測(cè)物如圖4（a）中的標(biāo)尺B，將其置于距目鏡25cm處（明視距離），再選一標(biāo)尺（微尺分化板）并將它安放在距物鏡略大于焦距處，用一只眼睛直接觀察標(biāo)尺，另一只眼睛