实验四 物镜焦距、截距的测定.doc

实验四 物镜焦距、截距的测定 一、实验目的 ??? 掌握用定焦距平行光管法测量光学系统焦距、截距的方法 二、实验内容 ??? 掌握测量方法，做好测量前的准备工作，测量给定的照相物镜、望远物镜和显微物镜的象方焦距和截距、物方焦距和截距。 三、实验原理 ??? 测量焦距的方法很多，其中的定焦距平行光管法、（即放大率法）测量范围大，测量精度高，相对误差一般在1％以下，是目前常用的方法，其测量原理如图1－1 ?????????????????????????????????????????? 图1－1 ??? 其中O是平行光管物镜，L是被测透镜，y0是位于平行光管物镜焦平面上的一对刻线的间隔距离。y0经过平行光管物镜后成像在无限远处，再经过被测透镜L后，在它的焦平面上得到y0的像y`。这种方法的原理就是通过测量像y`的大小，然后计算出被测透镜的焦距。 从图1－1看出下面两个关系式：?? ??????????????????? ? 用作图成像的方法很容易得出：?w = w`，因此可以得到 ???? 即： ???????????????? ??????????????????????????? （1－1） ??? 这就是用定焦距平行光管法测定焦距所用的公式，其中f0` 是平行光管物镜的焦距，是已知的。Y0是位于平行光管物镜焦平面处的分划板上的一对刻线的间隔距离，它的大小也是事先已知的。Y`是这对刻线y0经过被测透镜后所成的像，如果能测量出此像y`的大小，那么就很容易用公式（1－1）计算出被测透镜的焦距f `。 ??? 利用本公式及方法，可以测量正负透镜、望远物镜、照相物镜、放映物镜，各种目镜的焦距。应当注意要正确选择测量显微镜的物镜，使之与被测光学系统相匹配。如测负焦距系统使要选择长工作距的显微物镜。这是因显微物镜的倍率不同，故（1－1）式变化如下 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? （1－2） ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 式中： β――――――测量显微镜放大倍数 ? 四、实验设备 ??? 焦距仪、待测物镜（照相物镜、照相物镜、显微物镜） 　 　 ?图1－2? 焦距仪结构示意图???????????????????? 图1－3? 玻罗板 1.平行光管??? 2.透镜夹持器??? 3.测微目镜 测量焦距用的焦距仪如图1－2所示，它包括一个平行光管、一个透镜夹持器、一个带有目镜的读数显微镜和把它们连在一起的一根带有长度刻尺的导轨组成 1．? 平行光管 常用的平行光管物镜的焦距有550mm、1000mm和2000mm等。位于物镜物方焦平面上可更换的分划板的形式很多、其中用于测量焦距的分划板称为玻罗板，图1－3所示的是550mm焦距仪所用的玻罗板，板上刻有5组间隔不同的平行线，它们的间距分别为1、2、4、10和20mm。焦距为1m时（997.47mm平行光管上玻璃板的间隔为5、10、20mm）。 2．? 带测微目镜的读数显微镜 读数显微镜是用来测量待测物镜所成像高y`的，它由物镜和测微物镜组成，物镜放大倍率可以更换，一般有0.5、1、2.5和5倍等。测微目镜的结构如图1－4所示，是由目镜、固定分划板、活动分划板和螺旋测微读数装置四部分组成。测微丝杠转一圈，活动分划板上刻线移动量为固定分划板刻线的一格。通常测微螺旋的螺距S是0.25～1mm，读数鼓轮一圈等分为100格，格值为S/100。固定分划板上有若干等分刻线，其格值与螺距相符。活动分划板上刻有瞄准用的双刻线和叉丝线。测量时由测微丝杠推动活动分划板，使双刻线和叉丝线对准所选的起始刻线，从固定分划板上读毫米数，再从读数鼓轮上读取微小读数，然后将双刻线和叉丝线对准最终刻线，依法读数，两次读数之差即为起始到终点的刻线距离。 ?????????? ????????????????????????????????????????? 图1－4 ????????????????? 1.目镜??? 2.固定分划板??? 3.活动分划板?? 4.螺旋测微读数装置 五、实验步骤 1．? 将平行光管（1）接通电源，注意选用低压变压器。 2．? 将被测的光学透镜夹在透镜夹持器（2）上。 3．选择好测量显微镜的倍率并装在显微镜上。 4．调整平行管、被测件、测量显微镜基本同轴。 5．调节测量显微镜，使之在视场中能清楚地看到目镜分划板的像，同时调到也能看到平行光管玻罗板上的像。 6．用测微目镜对选定的