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(shí)平行光管的調(diào)整及使用1．了解平行光管的結(jié)構(gòu)及工作原理。2．學(xué)會(huì)用平行光管測(cè)量凸透鏡的焦距。3．會(huì)用平行光管測(cè)定鑒別率。平行光管，平面反射鏡，平行光管分劃板，測(cè)微目鏡，凸透鏡，光具座。平行光管的結(jié)構(gòu)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(dāng)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(xué)儀器的重要工具之一，也是光學(xué)量度儀器中的重要組成部分，配用不同的分劃板，與測(cè)微目鏡（或顯微鏡系統(tǒng)），可以測(cè)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(cè)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(shí)按出廠的實(shí)測(cè)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(yàn)透鏡和透鏡組的鑒別率，板上有25個(gè)圖案單元，每個(gè)圖案單元中平行條紋寬度不同，對(duì)2號(hào)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(duì)3號(hào)鑒別率板25單元，則由40微米遞減至10微米。（３）星點(diǎn)板：星點(diǎn)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(xué)零件或組件成像質(zhì)量定性檢查。（４）玻羅板：它與測(cè)微目鏡（或讀數(shù)顯微鏡）組合在一起使用，用來測(cè)量透

4、鏡組的焦距。玻羅板上每?jī)蓷l等長(zhǎng)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(shí)應(yīng)依據(jù)出廠時(shí)的實(shí)測(cè)值。1．用平行光管測(cè)量焦距如圖4－4－4所示，選用測(cè)微目鏡，使被測(cè)透鏡焦平面上所成玻羅板的像也在測(cè)微目鏡的焦平面上，便可測(cè)量。因?yàn)樗浴　　　　　　。?－4－1）式中為被測(cè)透鏡焦距，為平行光管焦距實(shí)測(cè)值，為玻羅板上所選用線距實(shí)測(cè)值（），為測(cè)微目鏡上玻羅板低頻線的距離（，即測(cè)量值）。2．用平行光管測(cè)定凸透鏡、透鏡組的鑒別率光學(xué)系統(tǒng)的鑒別率是該系統(tǒng)成像質(zhì)量的綜合性指標(biāo)，按照幾何光學(xué)的觀點(diǎn)，任何靠近的兩個(gè)微小物點(diǎn)，經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)后成像在像平面上，

5、仍然應(yīng)是兩個(gè)“點(diǎn)”像。事實(shí)上，這是不可能的。即使光學(xué)系統(tǒng)無像差，通過光學(xué)系統(tǒng)后，波面不受破壞，而根據(jù)光的衍射理論，一個(gè)物點(diǎn)的像不再是“點(diǎn)”，而是一個(gè)衍射花樣。光學(xué)系統(tǒng)能夠把這種靠得很近的兩個(gè)衍射花樣分辨出來的能力，稱為光學(xué)系統(tǒng)的鑒別率。根據(jù)衍射理論和瑞利準(zhǔn)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(zhǎng)。圖4—4—4當(dāng)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(cè)透鏡時(shí)，在被測(cè)透鏡的焦平面附近，用測(cè)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(chǎng)里觀察到能分辨的單元號(hào)碼越高。仔細(xì)找出盡

6、可能高的分辨單元號(hào)碼，由下式測(cè)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(cè)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(cè)凸透鏡置于平行光管的前方，在透鏡的前方放上測(cè)微目鏡，調(diào)節(jié)平行光管、被測(cè)凸透鏡和測(cè)微目鏡，使它們大致在同一光軸上，盡量讓測(cè)微目鏡拉近到實(shí)驗(yàn)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(zhuǎn)動(dòng)測(cè)微目鏡的調(diào)節(jié)螺絲，直到從測(cè)微目鏡里面能看到清晰的叉絲、標(biāo)尺為止。４）前后移動(dòng)凸透鏡，使被測(cè)凸

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