平行光管的调节与应用

1、平行光管的调节与应用o平行光管调节o测量凸透镜焦距o测量凸透镜最小分辨角预备问题及课堂讨论题预备问题及课堂讨论题1测凸透镜焦距和分辨率时，透镜与平行光管间的距离对结果有无影响？2如何用一元线性回归方法来计算透镜焦距，特别是有多个但不完整的玻罗板线对的数据时，还能获得焦距的测量值吗？3. 导出分辨率的测量公式，式中206265是怎么来的？4. 讨论人眼在明视距离和远处（例如10 m处）能分辨的最小距离（眼瞳直径的调节范围约为28 mm）5. 测量透镜分辨率时，若将鉴别率板的成像再进行一级放大，是否能提高透镜的分辨率（设放大系统的分辨率高于透镜）？6. 玻罗板放不到位，对测量的焦距值有什么影响？实

2、验目的和教学要求实验目的和教学要求 了解平行光管的结构，掌握平行光管的调了解平行光管的结构，掌握平行光管的调节方法节方法; ; 学习使用平行光管测定薄透镜的焦距。学习使用平行光管测定薄透镜的焦距。 了解分辨率的概念，利用平行光管测量透了解分辨率的概念，利用平行光管测量透镜的分辨本领；镜的分辨本领；平行光管平行光管 通过平行光管可以取得来自无穷远的光束通过平行光管可以取得来自无穷远的光束平平行光。它是装校调整光学仪器的重要工具，也是常行光。它是装校调整光学仪器的重要工具，也是常用的光学量度仪器。用的光学量度仪器。 当分划板位于物镜的焦面上时，分划板的像在当分划板位于物镜的焦面上时，分划板的像在物

3、镜像空间的无穷远处，即由平行光管发出的光是物镜像空间的无穷远处，即由平行光管发出的光是平行光束。平行光束。1 - 光源 2 - 毛玻璃3 - 分划板 4 - 物镜f5W-F550型平行光管分划板分划板透镜焦距测量物镜物镜待测透镜待测透镜f f xYYx玻罗板玻罗板测微目镜测微目镜待测透镜待测透镜xxYffY光学系统的分辨本领 光学系统对物点所成的像，不光学系统对物点所成的像，不可能是几何点，而是具有一定大小可能是几何点，而是具有一定大小的光斑的光斑亮暗交替的环状衍射条亮暗交替的环状衍射条纹。纹。 如果两个物点的距离很小，对应的光斑会互相如果两个物点的距离很小，对应的光斑会互相重叠，光的衍射现象

4、限制了光学系统的分辨能力，重叠，光的衍射现象限制了光学系统的分辨能力，这是光学系统普遍存在的问题。这是光学系统普遍存在的问题。 瑞利判据与最小分辨角01.22D 一个物点的衍一个物点的衍射图样中央主极大射图样中央主极大与另一个物点的衍与另一个物点的衍射的第一极小相重射的第一极小相重合时，这两个物点合时，这两个物点是恰可分辨的。是恰可分辨的。透镜最小分辨角的测量分辨率板分辨率板 每板上面都有每板上面都有2525个单个单元图案，每个单元有四个元图案，每个单元有四个方向，每个方向都由一些方向，每个方向都由一些平行的刻线所组成的。平行的刻线所组成的。3 3号分辨率板则从号分辨率板则从40m40m递减递

5、减到到10m10m。 用测微目镜可观察到分辨率板的像。如果被检透用测微目镜可观察到分辨率板的像。如果被检透镜质量高，在视场里观察到能分辨的单元号码越高。镜质量高，在视场里观察到能分辨的单元号码越高。仔细找出尽可能高的分辨单元号码，由下式计算最小仔细找出尽可能高的分辨单元号码，由下式计算最小分辨角分辨角透镜最小分辨角的测量2206256af分辨率板分辨率板2a为条纹间距，为条纹间距，f 为为平行光管焦距平行光管焦距实验内容实验内容1 平行光管调节平行光管调节将反射镜置于平行光管前面，通过高斯目镜观察反将反射镜置于平行光管前面，通过高斯目镜观察反射像。调节反射镜镜面方向射像。调节反射镜镜面方向使物

6、、像完全重合且无使物、像完全重合且无视差视差验证分划板位于物镜焦平面上。验证分划板位于物镜焦平面上。平行光管旋转平行光管旋转180180度，物像仍应重合。度，物像仍应重合。2 2 测量凸透镜的焦距测量凸透镜的焦距 1 1）选择玻罗板上合适的线对，重复测量）选择玻罗板上合适的线对，重复测量6 6次次YxYx，计，计算凸透镜焦距及不确定度。算凸透镜焦距及不确定度。2 2）（选做）记录玻罗板上）（选做）记录玻罗板上4 45 5对线对的像距，作对线对的像距，作Y YYxYx曲线，通过曲线斜率计算透镜焦距。曲线，通过曲线斜率计算透镜焦距。3 3 测量凸透镜的最小分辨角测量凸透镜的最小分辨角 思考题1. 为什么说平行光管旋转180后十字刻线物象不重合是因为十字刻线中心偏离光轴的原因？ 2. 测凸透镜焦距和分辨率时，透镜与平行光管间的距离对结果有无影响？读数显微镜读数显微镜注意事项注意事项(1) (1) 测量同一组数据时，鼓轮应沿同一方向测量同一组数据时，鼓轮应沿同一方向旋转，不得中途反向，以避免空程误差。旋转，不得中途反向，以避免空程误差。(2) (2) 被测量物的线度方向必须与基准线方向被测量物的线度方向必须与基准线方向平行，否则会引入系统