平行光管的调节与应用
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实验项目 平行光管的调节与使用[实验目的]1、了解平行光管的结构原理,并掌握平行光管的调整方法。
2、掌握平行光管的使用方法,测定透镜的分辨率及透镜的焦距。
[实验仪器]①CPG-550平行光管及其附件(含灯源及其变压器、平面反射镜); ②分划板组(十字叉丝分划板、玻罗板、分辨率板、星点板); ③读数测微目镜(高斯型);(④被测透镜。
[实验内容及步骤] 一、平行光管的调节(1)用自准直法调节平行光管发出平行光(无视差) a)调节目镜.使在目镜能清晰观察到十字分划板叉丝。
b)调节平面反射镜,使平行光管的出射光反射回到平行光管内。
c)细心调节分划板前后位置,使目镜能同时清楚地看到十字丝和它反射回来的十字叉丝像,并调节平面反射镜的垂直和水平调节螺丝,使叉丝物像重合,切武视差,此时分划板已处于F 焦面位置,平行光管发出平行光。
注意:分划板可更换,中心点可调,前后位置可调,mm f 550='物。
(2)使十字分划板中心点再平行光管的光轴上a)松开平行光管的十字螺钉,将平行光管沿管轴旋转180º,如发现分划板叉丝物像不重合,说明叉丝中心与管轴还有偏离,此时可分别调节平面反射镜及分划板中心的位置,两者各调一半,使叉丝物像重合(半角调节法)。
b )反复以上调节,使得转动平行光管时叉丝物像重合。
二、精确测定凸透镜的焦距(十字分划板→玻罗板)(1)原理:l f B O y 平'=2,l f A O y x '='1 ∴ 平f f y y x ''=',y y f f x ''='平只要测出y ',将y 、平f '代入以上公式,即可求出x f '。
(2)玻罗板:注意:a)测微鼓单向移动,避免回程差;b )x f f '>'2平dd f f x ''='平三、测凸透镜的分辨本领,即最小分辨角(1)玻罗板更换为分辨率板(3号):每单元由4组刻纹,共25个单元。
实验十一 平行光管的调整及使用实验目的 :1.了解平行光管的结构及工作原理,掌握平行光管的调整方法。
2.学会用平行光管测量凸透镜的焦距。
3.会用平行光管测定鉴别率。
实验仪器 :平行光管,平面反射镜,平行光管分划板,测微目镜,凸透镜等。
平行光管的结构平行光管是产生平行光束的装置,其外形如图5-11-1所示。
当调试好平行光的1.物镜组 5.分划板调节螺钉2.十字旋手3.底座4.镜管 6.照明灯座 7.变压器图5 —11-1十字分划板的中心与平行光管的主光轴共轴以后,先拆下高斯目镜光源,再拆下十字 分划板,换上玻罗板、鉴别率板等,接上如图5-11-2所示的直筒式光源,但是直筒光源上拆下来的。
由于分划 板放在平行光管物镜的焦平 板的毛玻璃上,所以,分划 板上各种划痕,以及毛玻璃 上所散射出来的光,通过物镜的折射以后,都成为平行光。
平行光管是装、校、调整光学仪器的重要工具之一, 也是光学量度仪器中的重要组成部分,配用不同的分划板,与测微目镜(或显微镜系 统),可以测定透镜或透镜组的焦距、鉴别率及其它成像质量。
为了保证检查或测量 精度,被检透镜组的焦距最好不大于平行光管物镜焦距的二分之一(其物镜焦距我们 经常说成是平行光管的焦距)。
式光源中的小灯泡是从高斯1 2 3 4面上,且有灯光照射在分划 1.物镜 2.分化板 3.毛玻璃 4.光源图5 — 11 — 212 34 567平行光管的型号很多,常见的有CPG550型、CTT5.5型,下面主要以CPG550为例介绍平行光管的构造,1.CPG550型平行光管主要规格(1)物镜焦距f':550毫米(名义值),使用时按出厂的实测值。
(2)物镜口径D:55毫米。
(3)高斯目镜:焦距f'为44毫米,放大倍数为5.7×。
2.分划板(a)十字分划板(b)2号鉴别率板(c)3号鉴别率板(d)星点板(e)玻罗板图5—11-3CPG550型平行光管有5种分划板,如图5-11-3所示。
实验五 平行光管的调整和使用一、实验目的1、 了解平行光管的结构、掌握平行光管的调整方法。
2、 使用平行光管测量透镜焦距。
二、实验仪器550型平行光管(准直管),可调式平面反射镜,分划板(玻罗板),测微目镜,待测透镜三、实验原理1、平行光管的结构2、 测量原理准直管是一种能发射平行光束的精密光学仪器,有一个质量优良的准直物镜,其焦距的数值是经过精确测定的。
光源发出的光,经分光镜反射后,照亮分划板,利用平面反射镜和目镜,应用自准直原理可将分划板准确定位在物镜的焦面上,其光路图如下图2所示。
从图中几何关系看出,测量表达式为:y y f f x''⋅= 已知f=550mm ,由此可知只需测出y 和y ’的值即可。
四、实验步骤1、 调节准直管(1) 将准主管面对平面反射镜,使玻罗板的刻线对位于垂直方向。
(2) 调节目镜,使目镜中能清楚地看到玻罗板上地刻线对。
(3) 调节平面反射镜,使由准主管射出地光束重新返回准主管。
(4) 细心调节分划板座地前后位置,使目镜中能同时清楚地看到刻线对和它反射回来地像,这时玻罗板已基本调节在物镜的焦平面上。
图2 平行光管测透镜焦距光路图(5)调节平面反射镜的铅直和水平调节螺旋,使玻罗板上刻线对物、像重合,且无视差,这时玻罗板已和物镜的焦平面严格共面。
(6)松开准主管座上的十字螺钉,将准主管绕光轴转过180度,如发现玻罗板上刻线对不再重合,说明玻罗板中心同光轴还有些偏离。
(7)分别调节平面反射镜及分划板中心调节螺旋,两者各调节一半,使玻罗板上刻线对物、像重合。
(8)重复步骤(6)、(7),反复调节,直到转动准主管时,刻线对的物和像始终重合,至此,准主管已调节完毕。
2、测定透镜的焦距(1) 如图放置好准直管,待测透镜及测微目镜,调节同轴、等高;(2) 沿光轴前后移动透镜,使在测微目镜中看到清晰的玻罗板像;(3) 用测微目镜测出玻罗板的像上各线对的间距y‘,重复几次,取平均值;(已知:y1=1mm,y2=2mm,y3=4mm,y4=10mm,y5=20mm)(4) 以y‘和y及准直管物镜焦距f‘=550mm代入测量公式,计算出待侧透镜的焦距。