自组显微镜并测其放大率

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1、里仁学院课程设计说明书课程名称工程光学题目自组显微镜并测其放大率学院（系）电气工程系年级专业12级检测2班学号121203021073学生姓名曹洪乐指导教师徐伟教师职称讲师课程名称：工程光学基层教学单位：检测教研室指导教师：徐伟学号121203021073学生姓名曹洪乐（专业）班级12级检测2班设计题目自组显微镜并测其放大率设计技术参数1、器材：光具座（带标尺）、透镜架2、透镜2、毫米刻度标尺2、底座2。2、参数：机械筒长160mm思考题：1）把显微镜倒置使用会出现什么现象？设计要求1、画出显微镜系统放大原理图，并说明组合系统对透镜的要求2、设计组合过程中应遵循的程序及校

2、验方法3、绘制测量数据的表格4、测量系统的放大率参考资料1、《工程光学》郁道银编机械工业出版社2、其他资料（自查）周次第二十周应完成内容周一～周二收集资料及方案论证周三～周四绘图撰写设计说明书周五答辩指导教师签字基层教学单位主任签字目录第1章显微镜原理与应用………………………………………………11.1显微镜原理………………………………………………………………11.2显微镜应用………………………………………………………2第2章实验设计及介绍………………………………………………32.1显微镜的组装……………………………………………………………42.2显微镜放大率的测定…………

3、…………………………………………5第3章数据处理与误差分析………………………………………………73.1数据处理……………………………………………………………………73.2误差分析……………………………………………………………………8参考文献……………………………………………………………10评审意见……………………………………………………………11第1章显微镜原理与应用1.1显微镜原理显微镜常用于观测微小物体，其作用都是把人体的眼睛的张角（视角）加以放大。显然，同一物体对人眼所张的视角与物体离人眼的距离有关。在一般照明条件下，人眼一般能分辨在明视距离处相距0.05-0.07

4、mm的两点，此时人眼的张角为1’，为最小分辨角。当微小物体的对人眼的张角小于这个角时，人眼只能借助光学仪器才可以看清楚。光学仪器的放大能力可用视觉放大率Г=；式中，为明视距离处物体对眼睛所张的视角，为通过光学仪器观察时在明视距离最简单的显微镜是由两个凸透镜构成的。其中，物镜的焦距很短，目镜的焦距较长。它的光路如图所示，图中的为物镜（焦点在和）,其焦距为；为目镜，其焦距为。将长度为的被观测物放在的焦距外且接近焦点处，物体通过物镜成一放大的倒立实像(其长度为)。此实像在目镜的焦点以内，经过目镜放大，结果在明视镜上得到一个放大的虚像(其长度为)。虚像对于被观测物来说是倒立的。显

5、微镜物镜焦点到目镜焦点之间的距离称为物镜和目镜的光学间隔。当显微镜中能看到物体清晰图像时，物镜前端面到被测物的距离叫做显微镜的工作距离。为获得清晰的图像而调节显微镜与被观测物的距离称之为调焦。由图可见，显微镜的视觉放大率为9式中，，为目镜的视觉放大率；（因比大得多），为物镜的线放大率。因而式（2）可改写成（3）由式（3）可见，显微镜的放大率等于物镜放大率和目镜视觉放大率的乘积。在、、和已知的情形下，可利用式（3）算出显微镜的视觉放大率。显微镜通常配有一套不同放大率的物镜和目镜，可供选用。例如，使用20×物镜和5×目镜的显微镜，它的视觉放大率。一般显微镜的放大率为几十倍到几

6、百倍。根据式（3）可知，显微镜的镜筒越长，物镜和目镜的焦距越短，放大率就越大。同时受光学底座尺寸的限制，故实验中所选的物镜焦距为35mm，目镜焦距为50mm。图一显微镜光路图9主要用途显微镜被用来放大微小物体的图像。一般应用于生物、医药、微观粒子等观测。(1)利用微微动载物台之移动，配全目镜之十字座标线，作长度量测。(2)利用旋转载物台与目镜下端之游标微分角度盘，配全合目镜之址字座标线，作角度量测，令待测角一端对准十字线与之重合，然再让另一端也重合。(3)利用标准检测螺纹的节距、节径、外径、牙角及牙形等尺寸或外形。(4)检验金相表面的晶粒状况。25cm(5)检验工件加工表

7、面的情况。(6)检测微小工件的尺寸或轮廓是否与标准片相符。第2章实验设计及介绍2.1显微镜的组装简单显微镜设计光路的装置图和简图分别如图所示。91－小照明光源，2－干版架，3－微尺M1（1/10mm），4－二维架或透镜架，5－物镜Lo（=45mm），6－二维架，7－三维调节架，8－目镜Le（=29mm），9－45°玻璃架，10－升降调节座，11－双棱镜架，12－毫米尺M2（l=30mm），13－三维平移底座，14－三维平移底座，15－升降调节座，16－通用底座，17－白光源（图中未画）1、将各光学元件沿着光学平台上的标尺固定在