Міністерство освіти і науки, молоді та спорту україни

ОДЕСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМ. І.І. МЕЧНИКОВА

ФІЗИЧНИЙ ФАКУЛЬТЕТ

КАФЕДРА ТЕПЛОФІЗИКИ

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

ДО ВИКОНАННЯ ЛАБОРАТОРНИХ РОБІТ

З КУРСУ ЗАГАЛЬНОЇ ФІЗИКИ

для студентів хімічного факультету

ОПТИКА

ОДЕСА 2011

УДК

Методичні вказівки призначені для роботи під час виконання лабораторного практикуму по курсу загальної фізики з оптики для студентів другого курсу хімічного факультету Одеського національного університету ім. І.І. Мечникова. Посібник містить короткі теоретичні відомості та інструкції до виконання лабораторних робіт.

У к л а д а ч і:

Р е ц е н з е н т и:

Затверджено до друку вченою радою фізичного факультету

Одеського національного університету ім. І.І. Мечникова

Протокол №__ від 20__р.

ПЕРЕДМОВА

Фізика – це наука, яка вивчає прості і разом з тим загальні властивості явищ природи, властивості і будову матерії, закони руху речовини та поля. Фізика тісно пов’язана з хімією – наукою про хімічні властивості речовин. Ці дві науки разом досліджують структуру природних явищ, предметів і взаємодію між ними. Саме вони лежать в основі природознавства. Вивчаючи хімію, людина і одночасно вивчає фізику і навпаки. Визначення впливу зовнішніх і внутрішніх фізичних явищ на протікання реакції, хімічні властивості речовин необхідне для вдалої подальшої наукової роботи хіміка. Бурхливий темп розвитку фізики, її зв’язок з хімією вказує на велику роль курсу фізики на хімічному факультеті.

Методичні вказівки дають стануть у нагоді студентам другого курсу хімічного факультету під час виконання лабораторних робіт з курсу загальної фізики і тим самим допоможуть більш глибокому засвоєнню лекційного матеріалу з розділу «Оптика».

Вивчення роботи оптичного мікроскопа.

Прилади і матеріали: окулярна і об’єктивна лінзи, екран, оптична лава, рейтери.

Мета роботі: ознайомитись з принципом роботи оптичного мікроскопа, навчитись візначати його фокусну відстань

Теоретичні відомості

Людське око здатне роздільно розрізнити дві точки в тому випадку якщо кут, утворений прямими, які проходять через них і оптичний центр ока (кут зору) не менше 1 хвилини. Із зменшенням віддалі від предмета до ока кут зору збільшується. Однак існує мінімальна віддаль, на якій око здатне різко бачити предмет. В цьому випадку для розглядання дуже дрібних предметів потрібно збільшити кут зору, що досягається за допомогою мікроскопу. Хід променів в мікроскопі зрозумілий з Мал.1

Мал.1

Предмет S₁, що розглядається, розміщується між фокусною та подвійною фокусною віддаллю об’єктива. Зображення S₂, що утворене об’єктивом, розглядається в окуляр, як в лупу, тобто віддаль окуляр-зображення S₂ менше фокусної віддалі F_ок.

Збільшення об’єктива: k₁= S₂ /S₁ (1)

Збільшення окуляра: k₂= S₃ /S₂ (2)

Збільшення мікроскопа: k = S₃ /S₁ (3)

де k = k₁ * k₂ , тобто збільшення мікроскопа дорівнює добутку збільшення окуляра і об’єктива.

Якщо позначити віддаль між об’єктивом і окуляром через L, то збільшення мікроскопу можна знайти по відомій формулі:

(4)

де D = 250 мм - віддаль найкращого зору.

Важливою характеристикою мікроскопу є його роздільна здатність. Це мінімальний розмір а об’єкта, який можна побачити в даному мікроскопі:

(5)

де ₀- максимальна довжина хвилі випромінювання, що дає зображення

n – показник заломлення середовища між предметом і об’єктивом. Для повітря n=1.

- кут, утворений променями, які йдуть від центра предмета S₁ на край лінзи – об’єктива (див. Мал. 2).

Мал.2

Добуток називається числовою апертурою об’єктива. Звичайно предмет ставлять недалеко за фокусом об’єктива, тому

(6)

де А і F_об – діаметр апертури і фокусна віддаль лінзи-об’єктива. Тоді формулу (5)можна записати:

(7)