等后干涉实验中的应用网络地图.docx

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等后干涉实验中的应用网络地图

JCD3型读数显微镜

使用说明书

JCD3型读数显微镜是在我公司原有产品JCD2-A型的基础上，经改型设计而成。

由于充分考虑到用户的使用要求及综合JCD系列读数显微镜的生产经验，使本产品的结构更合理，性能更趋完美，是目前高等院校和中等学校用于基础物理实验的必备设备。

本产品操作方便，用途广泛，可根据用户的不同需要，完成下列功能：

1、可作长度测量，也可作观察使用。

如测孔距、直径、直线距离及刻线宽度等。

配用牛顿圈还可以测定光的波长及透明介质的曲率半径等。

2、扩大一般读数显微镜的使用范围，可根据不同使用要求在不同方向上测量及观察。

3、显微镜可置水平和垂直位置，能搭成各种测试装置。

4、配备测微目镜和物方测微器，可测量显微镜的放大率和玻璃平板的折射率。

物方测微器上刻有1mm、2mm、3mm三对刻线，可作标准用。

一、技术性能

1、光学系统性能

物镜

目镜

放大倍数

焦距（毫米）

放大倍数

焦距（毫米）

3X/0.07

41.47

10X

24.99

显微镜放大倍数

工作距离（毫米）

视场直径（毫米）

30X

54.06

4.8

2、测量范围

纵向50毫米，最小读数值0.01毫米；升降方向40毫米，最小读数值0.1毫米。

3、测量精度：

纵向测量精度为0.02毫米。

4、观察方式：

45º斜视。

5、仪器外形尺寸：

195×155×285（毫米）

6、仪器净重：

8.5公斤。

1、目镜接筒2、目镜3、锁紧螺钉4、调焦手轮

5、标尺6、测微鼓轮7、锁紧手轮I8、接头轴

9、方轴10、锁紧手轮II11、底座12、反光镜旋轮

13、压片14、半反镜组15、物镜组16、镜筒

17、刻尺18、锁紧螺钉19、棱镜室

二、仪器结构

目镜

（2）可用锁紧螺钉（3）固定于任一位置，棱镜室（19）可在360º方向上旋转，物镜（15）用丝扣拧入镜筒内，镜筒（16）用调焦手轮（4）完成调焦。

转动测微鼓轮（6），显微镜沿燕尾导轨作纵向移动，利用锁紧手轮I（7），将方轴（9）固定于接头轴十字孔中。

接头轴（8）可在底座（11）中旋转、升降，用锁紧手轮II（10）紧固。

根据使用要求不同方轴可插入接头轴另一个十字孔中，使镜筒处水平位置。

压片（13）用来固定被测件。

旋转反光镜旋轮（12）调节反光镜方位。

为便于做牛顿环实验，本仪器还配备了半反镜（14）附件。

三、使用说明

将被测件放在工作台面上，用压片固定。

旋转棱镜室（19）至最舒适位置，用锁紧螺钉（18）止紧，调节目镜进行视度调整，使分划板清晰，转动调焦手轮，从目镜中观察，使被测件成象清晰为止，调整被测件，使其被测部分的横面和显微镜移动方向平行。

转动测微鼓轮，使十字分划板的纵丝对准被测件的起点，记下此值[在标尺（5）上读取整数，在测微鼓轮上读取小数，此二数之和即是此点的读数]A，沿同方向转动测微鼓轮，使十字分划板的纵丝恰好停止于被测件的终点，记下此值A’，则所测之长度计算可得L=A’-A，为提高测量精度，可采用多次测量，取其平均值。

等厚干涉实验中的应用

1、用牛顿环测定透镜的曲率半径。

把一块曲率半径很大的平凸透镜的凸面放在一块平面玻璃板上（图二a），保持点接触，此时如以垂直的单色光照明，在接触点外的空气层上下两表面会产生干涉，而且是以接触点为圆心的明暗相间的光环，物理学上称为牛顿圈（图二b），由于明（或暗）圈处的空气层的厚度相等，故称为等厚干涉。

波长为λ的单色光

　　　ab

图二

由等厚干涉相关理论，可以推断

式中：

R——凸透镜的曲率半径，λ——单色光波长

Dm,Dn——第m和第n圈的直径，由读数显微镜测量取得。

实验中：

一般｜m-n｜≥5，并选取5~10组不同的Dm和Dn组合，求取

，以消除系统误差。

2、用劈尖测薄片厚度。

把两片很平的玻璃上下叠合，其中一端放一薄片，则两玻璃片之间就形成一楔形空气层（图三a），此时在垂直的单色光照明下，也可见间隔相等的等厚干涉直条纹（图三b）。

ab

图三

由相关理论，可以推断出

式中：

d――薄片厚度　　L――玻璃片A端至薄片B处的

距离并由读数显微镜测取

λ――单色光波长　n――L距离内明或暗条纹的数量

实验中：

由于劈尖两端被夹座掩盖，无法数出L全长内的条纹数，所以一般在L内测取某一段距离Lˊ内的nˊ和dˊ，由式

计算出d。

3、实验中读数显微镜的使用。

1）把牛顿环放在工作台面上，中心接触点（肉眼可见）对准镜筒中央。

2）用钠光灯水平照射在45º半反镜上，转动调焦手轮，即可见清晰的牛顿圈干涉环，如是可调式45º半反镜，则同时需略微转动半反镜，使光线垂直入射牛顿环。

3）用读数显微镜目镜中的叉丝依次与待测圆环相切，从左向右（或从右向左，不可中途返向）读取各环的直径，注意移动方向应是沿着各环的直径方向，否则测取的是弦长而非圆环直径。

4）同理可做劈尖实验，由于劈尖的特性，所以显微镜中看到的直条纹较虚，这是正常现象。

如果观察到的条纹倾斜，可通过调节劈尖夹座的四颗固定螺钉来纠正。

5）实验中应注意调整显微镜的本身和镜筒高度，如测取的D或L较大时，应不断调节光源位置，使尽量靠近读数显微镜，保证有足够的光强，以得到较清晰明亮的干涉图像。

6）实验中，读数显微镜底座中的大反光镜不需用，应反转向内，避免有反射光反射向上至牛顿环内，影响观察的背景。

四、仪器的保养

1、读数显微镜是较精密的测量仪器，在使用和搬运中应谨慎小心，避免震动及碰撞。

仪器应保持清洁、润滑。

2、被测件应压紧，并无灰尘、污物。

3、松开各锁紧手轮时必须用手托住相应部分，以免其坠落和受冲击，旋转目测系统时，应先松开棱镜室锁紧螺钉。

4、若仪器光学零件表面有灰尘、污物等影响观察时，可用擦镜纸擦拭。

5、仪器应经常保养，注意在导轨、丝杆及齿轴中加适量的润滑油。

五、常见故障及检修方法

1、纵向读数空位大于0.03mm

原　　因：

（1）传动螺母与丝杆的配合过松。

（2）尾部锥度螺钉松。

（3）传动螺母与拖板连接弹簧片部件螺钉松动。

检修方法：

首先检查精密丝杆的轴向串动量，如手感有串动，可调整尾部锥度螺钉，使转动丝杆时舒适又无串动，然后固紧小孔螺母。

如仍末消除，先拆去中间二块遮板，拆下连接弹簧片的两只固紧螺钉，取下弹簧片，推开拖板部件，旋紧传动螺母上的锥形螺钉。

调节传动螺母上的两只螺钉，使传动螺母与丝杆的配合间隙较小，又无卡滞现象，最后依次装配拆下的零件。

2、镜筒自行下滑

原　　因：

（1）偏心套松动。

检修方法：

旋松手轮上的三只固紧钉，取下调焦手轮，旋松偏心套的两固紧螺钉，调整偏心套的偏心量，并用力将偏心套向内压，使齿轮轴与显微镜筒的配合活动舒适，锁紧可靠，然后旋紧偏心套的两固紧螺钉，最后装配调焦手轮。

3、毫米刻尺零位不准

原　　因：

（1）刻度轮压紧螺母松动。

检修方法：

旋紧刻度轮的压紧螺母，然后松开毫米刻尺的两个固定螺丝，先将刻度轮对准零位，再左右略微移动毫米刻尺，使指标对准某一整刻度线即可。

4、长度测量值累计误差大于0.02mm

原　　因：

（1）丝杆与导轨不平行。

（2）基准圆柱导轨与拖板的孔配合过松。

（3）圆柱导轨螺钉松。

检修方法：

超差不大，可先调节丝杆尾部法兰的位置，使丝杆与基准圆柱导轨平行，如仍未达到要求，要拆下拖板边上两块遮板，调节基准圆柱导轨的位置，一般情况测量累计误差会小于0.02mm。

但亦有少数虽经以上调整仍达不到小于0.02mm，应检查拖板与基准圆柱导轨的配合情况，可用眼睛通过目镜观察标准尺，左手握住测量架部件，右手握住拖板轻轻转动，观察目镜中的十字线有否走动，如果走动，等右手离开拖板时又不回到原来位置，这说明其准圆柱导轨与拖板圆柱导轨与拖板圆孔配合过松，产生测量误差，它是一个放大的误差，最好调换一支直径稍大一点的圆柱导轨，如手头有困难可采取临时方法，即用空心和90º锥形冲头使拖板内孔变形有规则的缩小，然后研磨、清洗、烘干、涂油重新装配。

5、镜组不随刻度轮转动向移动

原　　因：

（1）刻度轮空转。

（2）丝杆尾部顶尖顶死丝杆。

（3）丝杆传动螺母上的锥形螺钉脱开连接弹簧片

小孔。

检修方法：

用尖嘴钳（须磨尖）或专用工具旋紧刻度轮压紧螺母。

松开尾部锥度螺钉的锁紧螺母，把锥度螺钉略外旋，检查丝杆手感无轴向串动。

且刻度轮能轻松转动。

再将锁紧螺母旋紧即可。

参照故障1中将弹簧片小孔套入锥形螺钉。

六、仪器的成套性

1、读数显微镜　　　　　　　　　　　　　　　　　　1台

2、45º半反镜组（固定或可调，无特殊说明配可调）1件

3、擦镜纸　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　1本

4、仪器箱　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　1只

5、使用说明书　　　　　　　　　　　　　　　　　　1份

6、牛顿环（R＝855mm）（选购）

7、劈尖（选购）

8、产品合格证　　　　　　　　　　　　　　　　　　1份