المجهر المركب: عدستان لتكبير عالٍ

1 · توقّع

يستخدم المجهر المركب عدسة شيئية قصيرة البعد البؤري قريبة من العينة، تتبعها عدسة عينية. هل يحقق استخدام عدستين تسلسليًا تكبيرًا أعلى بكثير مما تستطيعه أي منهما وحدها؟

• نعم — تسلسل تكبيرين معتدلين يضربهما معًا، فيعطي تكبيرًا كليًا أعلى بكثير من عدسة واحدة.
• لا — استخدام عدستين لا يزيد التكبير فوق حد عدسة واحدة.
• يعتمد التكبير على العينية فقط، لا الشيئية.

2 · التجهيز

1. افتح مسبق المجهر المركب واضغط إعادة الضبط. للشيئية f = 6 cm؛ وللعينية f = 8 cm، مفصولتان بـ 22 cm.
2. فعّل قراءتي بعد صورة الشيئية وتكبير النظام.
3. اضبط بعد العينة عن الشيئية لكل تجربة وسجل بعد صورة الشيئية وتكبير النظام الكلي.

3 · اجمع البيانات

ارسم تكبير النظام M (المحور y) مقابل بعد العينة (المحور x) لتجاربك الثلاث.

4 · حلّل

1. لمحاولة واحدة، احسب بعد صورة الشيئية d_i1 من 1/f₁ = 1/d_o1 + 1/d_i1 (f₁ = 6 cm)، ثم بعد جسم العينية d_o2 = 22 − d_i1، ثم بعد صورتها d_i2 من 1/f₂ = 1/d_o2 + 1/d_i2 (f₂ = 8 cm). وأخيرًا M = (−d_i1/d_o1)·(−d_i2/d_o2). قارن M بالجدول.
2. مسافة العينة الافتراضية لهذا المسبق (12 cm) تعطي M = 4. اشرح، باستخدام حساب السلسلة، كيف يتضاعف التكبير المعتدل للشيئية مع التكبير المعتدل للعينية إلى رقم كلي أكبر بكثير.

5 · وسّع

1. عينة موضوعة بالكاد خارج البعد البؤري للشيئية (كهذه التجربة) تنتج تكبير مرحلة أولى كبيرًا. اشرح لماذا تصمم شيئيات المجاهر بأطوال بؤرية قصيرة جدًا (بضعة mm في الأجهزة الحقيقية) لتعظيم هذا الأثر.
2. لا تستطيع المجاهر المركبة التكبير بلا نهاية — بعد نقطة معينة، مزيد من التكبير يضخم الضبابية فقط دون كشف تفاصيل جديدة، محدودة بطول موجة الضوء نفسه (الانعراج). لماذا قد لا يحل مجرد إضافة مزيد من مراحل العدسات هذا الحد الجوهري؟

الفيزياء خلف هذه التجربة

← عودة إلى التجربة