Optika

Složený mikroskop (úhlově)

Krátkofokusový objektiv a okulár se násobí ve velkou úhlovou zvětšení pro drobné blízké předměty.

Složený mikroskop (úhlově) — interaktivní simulace Optika. Krátkofokusový objektiv a okulár se násobí ve velkou úhlovou zvětšení pro drobné blízké předměty. Bezplatná virtuální fyzikální laboratoř v prohlížeči se živými měřeními v SI a řízeným tutoriálem.

Optika složeného mikroskopu

Krátkofokusový objektiv a okulár se násobí ve velkou úhlovou zvětšení pro drobné blízké předměty.

Objektiv vytváří zvětšený skutečný obraz jen uvnitř ohniska okuláru; okulár pak na tento obraz funguje jako lupa. Celkové úhlové zvětšení je přibližně součinem příčného zvětšení objektivu a zvětšovací mohutnosti okuláru — typicky stovkykrát pro biologickou práci.

• M = −f₁/f₂
• Dvoučočková soustava

Souhrn zkoumání

Naplánuj otázku dřív, než otevřeš laboratoř

Stručný přehled odpovídá předrenderované stránce: hlavní otázka, konkurenční predikce, role proměnných, řídicí zákony, sestavení, analýza i rozšiřující podněty zůstávají viditelné a v tomto pořadí.

Hlavní otázka

Celkové úhlové zvětšení mikroskopu závisí na délce tubusu (vzdálenost mezi objektivem a okulárem), ne jen na jejich jednotlivých ohniskových vzdálenostech. Zvětšuje delší tubus celkové zvětšení?

Predikce k zvážení

• Ne — délka tubusu celkové zvětšení neovlivňuje, jen jednotlivé ohniskové vzdálenosti čoček.
• Záleží jen na ohniskové vzdálenosti okuláru, ne na délce tubusu.
• Ano — delší tubus zvětšuje vlastní zvětšení obrazu objektivu, které se násobí do celkového zvětšení soustavy.

Role proměnných

Co nastavuješ:

• Délka tubusu L (cm)

Co měříš:

• Úhlové zvětšení M

Jak zkoumání probíhá

1. Otevři předvolbu microscope a stiskni Resetovat. Objektiv má f_o = 8 cm; okulář má f_e = 25 cm.
2. Zapni odečet úhlového zvětšení.
3. Nastav délku tubusu (rozestup objektiv–okulár) pro každý pokus a zapiš výsledné zvětšení.

Řídící rovnice

Zvětšení složeného mikroskopu — M = −(L/f_o)(N/f_e)

Celkové úhlové zvětšení mikroskopu je M = −(L/f_o)(N/f_e): zvětšení objektivu přes délku tubusu L, násobené činitelem jednoduché lupy okuláru se standardním bližním bodem N = 25 cm.

Co tisknutelný pracovní list žádá žáky vypočítat

• Pro jeden pokus spočti M = −(L/f_o)·(N/f_e) s f_o = 8 cm, f_e = 25 cm, N = 25 cm (standardní bližní bod). Porovnej s tabulkou.
• Vysvětli, proč tento vzorec kombinuje „příčný“ činitel zvětšení (L/f_o, z zobrazování objektivu přes délku tubusu) a „úhlový“ činitel zvětšení (N/f_e, z okuláru fungujícího jako jednoduchá lupa na ten meziobráz).

Kde se to objevuje mimo laboratoř

• Porovnj vzorec tohoto experimentu s M = N/f experimentu simple-magnifier. Vysvětli, proč extra činitel L/f_o mikroskopu představuje krok „předzvětšení“, který přispívá objektiv dřív, než se okulář vůbec zapojí.
• Skutečné mikroskopy historicky standardizovaly konkrétní délky tubusu (jako 160 mm), aby objektivy a okuláře od různých výrobců šly předvídatelně míchat a kombinovat. Vysvětli, proč standardizace L (vedle f_o a f_e) záleží pro zaměnitelné části mikroskopu.

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

1. Vítej v Mikroskopu
2. Vyber objektiv
3. Stiskni Spustit
4. Dvoustupňové zvětšení
5. Otevři panel Vlastnosti
6. Povedlo se!

Otevři interaktivní simulaci, postav scénu, stiskni Spustit a prozkoumávej s živými měřeními a řízeným tutoriálem.

Otevřít interaktivní laboratoř →

Stáhnout pracovní list →

Vzorec tenké čočky