Òptica

Microscopi compost (angular)

Un objectiu i un ocular de focal curta es multipliquen en un augment angular gran per a objectes propers diminuts.

Microscopi compost (angular) — simulació interactiva de Òptica. Un objectiu i un ocular de focal curta es multipliquen en un augment angular gran per a objectes propers diminuts. Laboratori virtual de física gratuït al navegador, amb mesures SI en directe i tutorial guiat.

Òptica del microscopi compost

Un objectiu i un ocular de focal curta es multipliquen en un augment angular gran per a objectes propers diminuts.

L'objectiu crea una imatge real ampliada just dins del punt focal de l'ocular; l'ocular llavors actua com a lupa sobre aquella imatge. L'augment angular total és aproximadament el producte de l'augment transversal de l'objectiu i la potència de lupa de l'ocular: típicament centenars de vegades en treball biològic.

• M = −f₁/f₂
• Sistema de dues lents

Resum de la investigació

Planifica la pregunta abans d'obrir el laboratori

El resum reflecteix la pàgina prerenderitzada: la pregunta conductora, les prediccions rivals, els rols de les variables, les lleis que governen, la configuració, l'anàlisi i les preguntes d'extensió es mantenen visibles i en aquest ordre.

Pregunta conductora

L'augment angular total d'un microscopi compost depèn de la longitud del tub (distància entre objectiu i ocular), no només de les seves focals individuals. Augmenta una longitud de tub més llarga l'augment global?

Prediccions a valorar

• No: la longitud del tub no afecta l'augment global; només les focals individuals.
• Només compta la focal de l'ocular, no la longitud del tub.
• Sí: una longitud de tub més llarga augmenta el propi augment d'imatge de l'objectiu, que es multiplica dins de l'augment global del sistema.

Rols de les variables

El que tu defines:

• Longitud del tub L (cm)

El que tu mesures:

• Augment angular M

Com funciona la investigació

1. Obre el predefinit «Augment del microscopi compost» i prem Restableix. L'objectiu té f_o = 8 cm; l'ocular té f_e = 25 cm.
2. Activa la lectura d'augment angular.
3. Defineix la longitud del tub (separació objectiu-ocular) per a cada prova i enregistra l'augment resultant.

Equació governant

Augment del microscopi compost — M = −(L/f_o)(N/f_e)

L'augment angular total d'un microscopi compost és M = −(L/f_o)(N/f_e): l'augment de l'objectiu sobre la longitud del tub L, multiplicat pel factor de lupa simple de l'ocular amb el punt proper estàndard N = 25 cm.

El que el full imprimible demana treballar a l'alumne

• Per a una prova, calcula M = −(L/f_o)·(N/f_e) amb f_o = 8 cm, f_e = 25 cm, N = 25 cm (punt proper estàndard). Compara-ho amb la taula.
• Explica per què aquesta fórmula combina un factor d'augment «lateral» (L/f_o, de la formació d'imatge de l'objectiu al llarg del tub) i un factor d'augment «angular» (N/f_e, de l'ocular actuant com a lupa simple sobre aquella imatge intermèdia).

On apareix això més enllà del laboratori

• Compara la fórmula d'aquest experiment amb el M = N/f de l'experiment «La lupa simple». Explica per què el factor extra L/f_o del microscopi representa el pas de «pre-augment» que aporta la lent objectiu abans que l'ocular hi entri.
• Els microscopis reals van estandarditzar històricament longituds de tub específiques (com 160 mm) perquè objectius i oculars de fabricants diferents es poguessin barrejar amb predictibilitat. Explica per què estandarditzar L (juntament amb f_o i f_e) importa per a peces de microscopi intercanviables.

• AP Physics 2 — Unit 13: Geometric Optics
• General High School Physics — Light & optics
• NGSS High School Physics — Wave properties

1. Benvingut al Microscopi
2. Selecciona la lent objectiu
3. Prem Reprodueix
4. Augment de dues etapes
5. Obre el panell de Propietats
6. Ho has aconseguit!

Obre la simulació interactiva per construir l'escena, prem Reprodueix i explora amb mesures en directe i un tutorial guiat.

Obre el laboratori interactiu →

Descarrega el full de treball →

L'equació de la lent prima