平行光管的调节与应用

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？
读数显微镜注意事项
(1) 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。
(2) 被测量物的线度方向必须与基准线方向
(3) 被测量物的像与基准线重合，不能存在 视差
(4) 零点修正值的存在，注意整数位的读法。
平行光管的调节与应用
平行光管调节 测量凸透镜焦距 测量凸透镜最小分辨角
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2～8 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 节方法; 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 镜的分辨本领；
平行光管
通过平行光管可以取得来自无穷远的光束——平
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。
当分划板位于物镜的焦面上时，分划板的像在
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。
f
1 - 光源 2 - 毛玻璃 3 - 分划板 4 - 物镜
5W-F550型平行光管
分划板
透镜最小分辨角的测量
分辨率板
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。
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
2a ×206256"
f
2a为条纹间距，f 为平行光管焦距
实验内容
1 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 射像。调节反射镜镜面方向使物、像完全重合且无 视差——验证分划板位于物镜焦平面上。 平行光管旋转180度，物像仍应重合。
2 测量凸透镜的焦距 1）选择玻罗板上合适的线对，重复测量6次Yx，计 算凸透镜焦距及不确定度。 2）（选做）记录玻罗板上4～5对线对的像距，作Y －Yx曲线，通过曲线斜率计算透镜焦距。
3 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180º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？
瑞利判据与最小分辨角
一个物点的衍 射图样中央主极大 与另一个物点的衍 射的第一极小相重 合时，这两个物点 是恰可分辨的。
0
1.22

D
透镜最小分辨角的测量
分辨率板
每板上面都有25个单 元图案，每个单元有四个 方向，每个方向都由一些 平行的刻线所组成的。3 号分辨率板则从40µm递减 到10µm。
透镜焦距测量
待测透镜
Y
玻ห้องสมุดไป่ตู้板
f
测微目镜
Yx
物镜
fx 待测透镜
fx

f
Yx Y
光学系统的分辨本领
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 的光斑——亮暗交替的环状衍射条 纹。
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。