平行光管的調(diào)整及使用.doc

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1、平行光管基本知識平行光管的調(diào)整及使用1．了解平行光管的結構及工作原理。2．學會用平行光管測量凸透鏡的焦距。3．會用平行光管測定鑒別率。平行光管，平面反射鏡，平行光管分劃板，測微目鏡，凸透鏡，光具座。平行光管的結構圖4—4—2圖4—4—1平行光管是產(chǎn)生平行光束的裝置，其外形如圖4－4－1所示。當調(diào)試好平行光的十字分劃板的中心與平行光管的主光軸共軸以后，先拆下高斯目鏡光源，再拆下十字分劃板，換上玻羅板、鑒別率板等，接上如圖4－4－2所示的直筒式光源，但是直筒式光源中的小燈泡是從高斯光源上拆下來的。由于分劃板放在平行光管物鏡的焦平面上，且有燈光照射在分劃板的毛玻璃上，所以，分劃

2、板上各種劃痕，以及毛玻璃上所散射出來的光，通過物鏡的折射以后，都成為平行光。平行光管是裝、校、調(diào)整光學儀器的重要工具之一，也是光學量度儀器中的重要組成部分，配用不同的分劃板，與測微目鏡（或顯微鏡系統(tǒng)），可以測定透鏡或透鏡組的焦距、鑒別率及其它成像質(zhì)量。為了保證檢查或測量精度，被檢透鏡組的焦距最好不大于平行光管物鏡焦距的二分之一（其物鏡焦距我們經(jīng)常說成是平行光管的焦距）。1．平行光管主要規(guī)格（１）物鏡焦距：550毫米（名義值），使用時按出廠的實測值。（２）物鏡口徑：55毫米。圖4—4—3（3）高斯目鏡：焦距為44毫米，放大倍數(shù)為5.7×。2．分劃板型平行光管有種分劃板，如圖

3、4－4－3所示。（１）十字分劃板：調(diào)節(jié)平行光管的物鏡焦距并將十字分劃板的十字心調(diào)到平行光管的主光軸上，若拿掉十字分劃板換上其它分劃板，此分劃板的中心也在平行光管的主光軸上。（２）鑒別率板：可以用來檢驗透鏡和透鏡組的鑒別率，板上有25個圖案單元，每個圖案單元中平行條紋寬度不同，對2號鑒別率板，第單元到第25單元的條紋寬度由20微米遞減至5微米；而對3號鑒別率板25單元，則由40微米遞減至10微米。（３）星點板：星點直徑為φ0.05毫米，通過被檢系統(tǒng)后有一衍射像，根據(jù)像的形狀作光學零件或組件成像質(zhì)量定性檢查。（４）玻羅板：它與測微目鏡（或讀數(shù)顯微鏡）組合在一起使用，用來測量透

4、鏡組的焦距。玻羅板上每兩條等長線之間的間距有不同的尺寸，其名義尺寸為：1毫米、2毫米、4毫米、10毫米、20毫米，使用時應依據(jù)出廠時的實測值。1．用平行光管測量焦距如圖4－4－4所示，選用測微目鏡，使被測透鏡焦平面上所成玻羅板的像也在測微目鏡的焦平面上，便可測量。因為所以　　　　　　?。?－4－1）式中為被測透鏡焦距，為平行光管焦距實測值，為玻羅板上所選用線距實測值（），為測微目鏡上玻羅板低頻線的距離（，即測量值）。2．用平行光管測定凸透鏡、透鏡組的鑒別率光學系統(tǒng)的鑒別率是該系統(tǒng)成像質(zhì)量的綜合性指標，按照幾何光學的觀點，任何靠近的兩個微小物點，經(jīng)光學系統(tǒng)后成像在像平面上，

5、仍然應是兩個“點”像。事實上，這是不可能的。即使光學系統(tǒng)無像差，通過光學系統(tǒng)后，波面不受破壞，而根據(jù)光的衍射理論，一個物點的像不再是“點”，而是一個衍射花樣。光學系統(tǒng)能夠把這種靠得很近的兩個衍射花樣分辨出來的能力，稱為光學系統(tǒng)的鑒別率。根據(jù)衍射理論和瑞利準則，儀器的最小分辨角為　　　　　?。?－4－2）式中的單位為弧度，為入射光瞳直徑，為光波波長。圖4—4—4當平行光管物鏡焦平面上的鑒別率板產(chǎn)生的平行光（將平行光管的分劃板換成鑒別率板）射入被測透鏡時，在被測透鏡的焦平面附近，用測微目鏡可觀察到鑒別率板的像。如果被檢透鏡質(zhì)量高，在視場里觀察到能分辨的單元號碼越高。仔細找出盡

6、可能高的分辨單元號碼，由下式測定鑒別率角值　　　　　　?。?－4－3）式中為角值，為相鄰兩條刻紋的間距，為刻紋亮度,為平行光管焦距。平行光管的調(diào)整及使用1．測量凸透鏡及透鏡組的焦距１）平行光管調(diào)整后，拿下平面鏡，將被測凸透鏡置于平行光管的前方，在透鏡的前方放上測微目鏡，調(diào)節(jié)平行光管、被測凸透鏡和測微目鏡，使它們大致在同一光軸上，盡量讓測微目鏡拉近到實驗人員方便觀察的位置。２）將平行光管的十字分劃板換成玻羅板，并拿下高斯目鏡上的燈泡，放在直筒形光源罩上，然后裝在平行光管上。３）轉動測微目鏡的調(diào)節(jié)螺絲，直到從測微目鏡里面能看到清晰的叉絲、標尺為止。４）前后移動凸透鏡，使被測凸

7、透鏡在平行光管中的玻羅板成像于測微目鏡的標尺和叉絲上，表明凸透鏡的焦平面與測微目鏡的焦平面重合。５）用測微目鏡測出玻羅板像中10毫米兩刻線間距的測量值，讀出平行光管的焦距實測值和玻羅板兩刻線的實測值（出廠時儀器說明書中給定），重復五次，將各數(shù)據(jù)填入自擬表中。2．用平行光管測凸透鏡的鑒別率（１）取下玻羅板，換上3號鑒別板，裝上光源。（２）將測微目鏡、被測透鏡、平行光管依次放在光具座上。（３）移動被測透鏡的位置，使被測透鏡在平行光管的3號鑒別率板成像于測微目鏡的焦平面上。用眼睛認真地從1號單元鑒別率板上開始朝下看，分辨出是哪一個號