Augment del microscopi compost: la fórmula completa
1 · Prediu
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?
- 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.
2 · Configura
- Obre el predefinit «Augment del microscopi compost» i prem Restableix. L'objectiu té f_o = 8 cm; l'ocular té f_e = 25 cm.
- Activa la lectura d'augment angular.
- Defineix la longitud del tub (separació objectiu-ocular) per a cada prova i enregistra l'augment resultant.
3 · Recull dades
| Longitud del tub L (cm) | Augment angular M |
|---|---|
| 50.00 | |
| 70.00 | |
| 90.00 |
Representa M (eix y) contra la longitud del tub L (eix x) per a les tres proves. La línia és recta i passa per l'origen?
4 · Analitza
- 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).
5 · Amplia
- 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.
La física al darrere d'aquest experiment
Augment del microscopi compost
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.
Òptica
- Lent convergent: imatges reals més enllà de 2f
- El punt focal: on les imatges escapolen a l'infinit
- Una lent com a lupa
- Una lent divergent: sempre virtual, sempre reduïda
- Un mirall còncau: imatges reals com una lent convergent
- Un mirall convex: sempre una imatge virtual reduïda
- El mirall pla: un cas especial invariant
- Profunditat aparent: per què una piscina sembla menys fonda del que és
- Reflexió total interna: l'angle límit
- Un relé de dues lents: encadenar imatges
- El microscopi compost: dues lents per a gran augment
- Un ampliador fotogràfic: dues lents per a una imatge real més gran
138 fulls de treball de laboratori de física gratuïts i imprimibles