تكبير المجهر المركب: الصيغة الكاملة
1 · توقّع
يعتمد التكبير الزاوي الكلي للمجهر المركب على طول الأنبوب (المسافة بين الشيئية والعينية)، لا على بعديهما البؤريين الفرديين فحسب. هل طول أنبوب أطول يزيد التكبير الكلي؟
- لا — طول الأنبوب لا يؤثر في التكبير الكلي، بل البعدان البؤريان الفرديان فقط.
- بعد تركيز العينية وحده يهم، لا طول الأنبوب.
- نعم — أنبوب أطول يزيد تكبير الشيئية الذاتي، وهو يضرب في تكبير النظام الكلي.
2 · التجهيز
- افتح مسبق المجهر واضغط إعادة الضبط. للشيئية f_o = 8 cm؛ وللعينية f_e = 25 cm.
- فعّل قراءة التكبير الزاوي.
- اضبط طول الأنبوب (الفصل بين الشيئية والعينية) لكل تجربة وسجل التكبير الناتج.
3 · اجمع البيانات
| طول الأنبوب L (cm) | التكبير الزاوي M |
|---|---|
| 50.00 | |
| 70.00 | |
| 90.00 |
ارسم M (المحور y) مقابل طول الأنبوب L (المحور x) لتجاربك الثلاث. هل الخط مستقيم يمر بالأصل؟
4 · حلّل
- لمحاولة واحدة، احسب M = −(L/f_o)·(N/f_e) باستخدام f_o = 8 cm و f_e = 25 cm و N = 25 cm (نقطة القرب المعيارية). قارن بالجدول.
- اشرح لماذا تجمع هذه الصيغة عامل تكبير «جانبي» (L/f_o، من تصوير الشيئية عبر طول الأنبوب) وعامل تكبير «زاوي» (N/f_e، من العينية العاملة مكبرًا بسيطًا على تلك الصورة الوسيطة).
5 · وسّع
- قارن صيغة هذه التجربة بصيغة تجربة العدسة المكبرة البسيطة M = N/f. اشرح لماذا يمثل العامل الإضافي L/f_o في المجهر خطوة «التمهيد للتكبير» التي تسهم بها الشيئية قبل أن تتدخل العينية أصلًا.
- وحّدت المجاهر الحقيقية تاريخيًا على أطوال أنابيب محددة (مثل 160 mm) لتُخلط شيئيات وعينيات مصنّعين مختلفين وتطابقها بتوقع. اشرح لماذا يهم توحيد L (مع f_o وf_e) لأجزاء المجهر القابلة للتبديل.
الفيزياء خلف هذه التجربة
تكبير المجهر المركب
التكبير الزاوي الكلي للمجهر المركب هو M = −(L/f_o)(N/f_e): تكبير الشيئية على طول الأنبوب L، مضروبًا في عامل العدسة المكبرة البسيطة للعينية باستخدام نقطة القرب المعيارية N = 25 cm.