Ný aðferð til að mæla stækkun smásjár
Mæling á stækkun smásjáarinnar er grunntilraun í eðlisfræðitilraunum háskóla. Stækkun smásjáarinnar M=stækkun augnglersins × stækkun hlutlinsunnar. Hefðbundin aðferð við að mæla stækkun smásjáarinnar er að nota beina athugunaraðferð. Þessi aðferð er einföld og leiðandi, einhæf, en nákvæmni lestrar er lítil, sem leiðir til mikillar villu. Í ljósi þessa leggur þessi ritgerð til nýja aðferð til að mæla stækkun smásjáarinnar, sem bætir til muna nákvæmni tilraunaniðurstaðna.
Tilraunaregla
Notaðu collimator til að mæla sjónbraut brennivídd linsunnar. Stilltu þráðinn sem er grafinn með fimm hópum (kallaður Poirot-platan) að brenniplani hlutlinsunnar á hlutlinsunni L0, fjarlægðu planspegilinn og settu brennivíddina sem á að mæla fyrir framan collimatorinn Ef linsan er notuð verður mynd af Poirot plötunni fengin á ferhyrndu brenniplani myndarinnar F' á linsunni sem á að prófa.
Með því að nota ofangreindar tilraunareglur, eftir margar tilraunir í langtímakennsluferlinu, kemur í ljós að hægt er að nota collimator til að mæla nákvæmlega brennivídd hlutlinsu smásjáarinnar, augnglerið og fjarlægðina frá brennipunktinum. af augnglerhlutnum við sviðslinsu augnglersins og notaðu síðan míkrómeter til að mæla smásjána nákvæmlega. Hægt er að reikna fjarlægðina milli miðlinsunnar og miðsjónspegilsins augnglersins, fjarlægðina milli miðsviðsspegils augnglersins og sjónspegilsins og sjónbilið milli linsunnar og augnglersins á smásjánni til að fá fókus samsettu sjónlínunnar sem samanstendur af linsunni og augnglerinu. Ef litið er á alla smásjána sem einfalt stækkunargler.
Lykilskref í tilraunakerfisaðlögun
(1) Stilltu samlokunarrörið, það er að þráðurinn er stranglega á brenniplani hlutlinsunnar, þannig að miðja þráðurinn falli saman við sjónás samsetningarrörsins.
(2) Settu tækið á sjónbekkinn og stilltu það til að gera allt kerfið koaxial.
(3) Mældu brennivídd hlutlinsunnar í smásjánni (taktu Boro plötuna á collimator sem hlut) og færðu linsuna ás ás þar til skýr mynd á Boro plötunni sést frá hreyfismásjánni, og fjarlægð á Boro plötunni er mæld sem Myndfjarlægð annarrar línu y er y' hlutur, þá er brennivídd smásjá hlutlinsunnar:
(4) Mældu brennivídd hlutarins í augngleri smásjáarinnar f, fjarlægðina frá brennipunkti hlutarins í augnglerinu að sviðsspegli augnglersins, settu tækið á sjónbekkinn og stilltu til að gera allt kerfið coaxial.
Stilltu sjónspegilinn í augnglerinu í smásjánni að kollímanum og færðu augnglerið í ás þar til skýr mynd af grafið línunni á Borot plötunni sést frá smásjánni sem hreyfist, (F er sýndarfókusinn, staðsettur á milli skoðunarspegilsins og sviðslinsurými) skráðu stöðu augnglersins sem x1; mæla fjarlægðina y′ á milli mynda af línunum tveimur með fjarlægðinni y á Boro plötunni
Í samanburði við nýju aðferðina í þessari grein hefur hefðbundin aðferð við að mæla stækkun smásjár þá kosti að vera einföld, leiðandi og skýr í fljótu bragði. Hins vegar, í gegnum tilraunina, geta nemendur í raun ekki skilið uppbyggingu hvers hluta smásjánnar, sérstaklega uppbyggingu og meginreglu augnglersins. Nýja tilraunaaðferðin gerir nemendum kleift að upplifa persónulega ferlið við að leysa hagnýt vandamál með þekkingu og færni til að nota collimation aðferðina til að mæla brennivídd linsunnar; Náðu raunverulega tökum á mælingaraðferðinni á grunnpunkti og brennivídd sjónkerfisins, skildu sérstaka beitingu sjónkerfisins í raunveruleikanum; gera nemendum kleift að læra að greina frá mismunandi sjónarhornum og nota mismunandi aðferðir til að leysa sama vandamálið. Vegna notkunar nýrra aðferða er hið upprunalega einfalt. Athugunartilraunin er orðin alhliða tilraun með sterka hæfileika, ríkulegt innihald og blöndu af ýmsu tilraunainnihaldi og tilraunaniðurstöður sýna að skekkjan minnkar verulega.
