Sammensat mikroskopforstørrelse: Den fulde formel

1 · Forudsig

Et sammensat mikroskops samlede vinkelforstørrelse afhænger af tubuslængden (afstanden mellem objektiv og okular), ikke kun af deres individuelle brændvidder. Forøger en længere tubuslængde den samlede forstørrelse?

• Nej — tubuslængden påvirker ikke den samlede forstørrelse; kun de enkelte linsers brændvidder gør.
• Kun okularets brændvidde betyder noget, ikke tubuslængden.
• Ja — en længere tubuslængde forøger objektivets egen billedforstørrelse, som multipliceres ind i systemets samlede forstørrelse.

2 · Opsætning

1. Åbn forudstillingen microscope, og tryk på Nulstil. Objektivet har f_o = 8 cm; okularet har f_e = 25 cm.
2. Slå aflæsningen af vinkelforstørrelse til.
3. Indstil tubuslængden (afstanden mellem objektiv og okular) for hver måling, og registrér den resulterende forstørrelse.

3 · Saml data

Tegn M (y-aksen) som funktion af tubuslængde L (x-aksen) for dine tre målinger. Er linjen ret og går gennem origo?

4 · Analysér

1. Beregn for én måling M = −(L/f_o)·(N/f_e) med f_o = 8 cm, f_e = 25 cm, N = 25 cm (standardnærpunkt). Sammenlign med tabellen.
2. Forklar, hvorfor denne formel kombinerer både en 'lateral' forstørrelsesfaktor (L/f_o, fra objektivets afbildning over tubuslængden) og en 'vinkelbaseret' forstørrelsesfaktor (N/f_e, fra okularet, der virker som en enkel lup på det mellemværende billede).

5 · Udvid

1. Sammenlign dette eksperiments formel med simple-magnifier-eksperimentets M = N/f. Forklar, hvorfor mikroskopets ekstra faktor L/f_o repræsenterer det 'for-forstørrende' trin, som objektivlinsen bidrager med, før okularet overhovedet kommer i spil.
2. Rigtige mikroskoper standardiserede historisk på bestemte tubuslængder (som 160 mm), så objektiver og okularer fra forskellige producenter kunne blandes og matches forudsigeligt. Forklar, hvorfor standardisering af L (sammen med f_o og f_e) betyder noget for udskiftelige mikroskopdele.

Fysikken bag dette eksperiment

← Tilbage til eksperimentet

138 gratis printbare fysik-labark