Optik
Mikroskop (winklig)
Ein kurzbrenniges Objektiv und Okular multiplizieren zu großer Winkelvergrößerung für kleine nahe Objekte.
Mikroskop (winklig) — interaktive Optik-Simulation. Ein kurzbrenniges Objektiv und Okular multiplizieren zu großer Winkelvergrößerung für kleine nahe Objekte. Kostenloses browserbasiertes virtuelles Physiklabor mit Live-SI-Messwerten und geführtem Tutorial.
Optik des Mikroskops
Ein kurzbrenniges Objektiv und Okular multiplizieren sich zu großer Winkelvergrößerung für kleine nahe Objekte.
Das Objektiv erzeugt ein vergrößertes reelles Bild knapp innerhalb der Brennweite des Okulars; das Okular wirkt dann als Lupe auf dieses Bild. Die gesamte Winkelvergrößerung ist ungefähr das Produkt aus der Quervergrößerung des Objektivs und der Vergrößerungsleistung des Okulars — typischerweise Hunderte von Malen bei biologischer Arbeit.
- M = −f₁/f₂
- Zwei-Linsen-System
Untersuchungsbericht
Planen Sie die Frage, bevor Sie das Labor öffnen
Das Briefing entspricht der vorgerenderten Seite: Leitfrage, konkurrierende Vorhersagen, Variablenrollen, maßgebliche Gesetze, Aufbau sowie Analyse- und Erweiterungsaufgaben bleiben sichtbar und in dieser Reihenfolge.
Fahrfrage
Die Gesamtwinkelvergrößerung eines Verbundmikroskops hängt von der Tubuslänge (Abstand zwischen Objektiv und Okular) ab, nicht nur von den einzelnen Brennweiten. Erhöht eine längere Tubuslänge die Gesamtvergrößerung?
Vorhersagen zum Abwägen
- Nein – die Tubuslänge hat keinen Einfluss auf die Gesamtvergrößerung, sondern nur auf die Brennweiten der einzelnen Objektive.
- Es kommt nur auf die Brennweite des Okulars an, nicht auf die Tubuslänge.
- Ja – eine längere Tubuslänge erhöht die Bildvergrößerung des Objektivs, die sich in der Gesamtsystemvergrößerung vervielfacht.
Variable Rollen
Was Sie eingestellt haben:
- Rohrlänge L (cm)
Was Sie messen:
- Winkelvergrößerung M
Wie die Untersuchung abläuft
- Öffnen Sie die Mikroskopvoreinstellung und drücken Sie Zurücksetzen. Das Ziel hat f_o = 8 cm; Das Okular hat f_e = 25 cm.
- Aktivieren Sie die Anzeige der Winkelvergrößerung.
- Stellen Sie die Tubuslänge (Objektiv-Okular-Abstand) für jeden Versuch ein und notieren Sie die resultierende Vergrößerung.
Maßgebende Gleichung
Vergrößerung des zusammengesetzten Mikroskops — M = −(L/f_o)(N/f_e)
Die Gesamtwinkelvergrößerung eines zusammengesetzten Mikroskops beträgt M = −(L/f_o)(N/f_e): die Vergrößerung des Objektivs über die Tubuslänge L, multipliziert mit dem einfachen Vergrößerungsfaktor des Okulars unter Verwendung des Standard-Nahpunkts N = 25 cm.
Was die Schüler auf dem druckbaren Arbeitsblatt erarbeiten müssen
- Berechnen Sie für einen Versuch M = −(L/f_o)·(N/f_e) mit f_o = 8 cm, f_e = 25 cm, N = 25 cm (Standard-Nahpunkt). Vergleichen Sie mit der Tabelle.
- Erklären Sie, warum diese Formel sowohl einen „lateralen“ Vergrößerungsfaktor (L/f_o, von der Abbildung des Objektivs über die Rohrlänge) als auch einen „Winkel“-Vergrößerungsfaktor (N/f_e, vom Okular, das als einfache Lupe auf diesem Zwischenbild fungiert) kombiniert.
Wo dies außerhalb des Labors sichtbar wird
- Vergleichen Sie die Formel dieses Experiments mit M = N/f des Experiments mit einfacher Lupe. Erklären Sie, warum der zusätzliche Faktor L/f_o des Mikroskops den „Vorvergrößerungs“-Schritt darstellt, den die Objektivlinse beisteuert, bevor das Okular überhaupt involviert ist.
- Echte Mikroskope waren in der Vergangenheit auf bestimmte Tubuslängen standardisiert (wie 160 mm), sodass Objektive und Okulare verschiedener Hersteller vorhersehbar gemischt und angepasst werden konnten. Erklären Sie, warum die Standardisierung von L (neben f_o und f_e) für austauschbare Mikroskopteile wichtig ist.
- AP Physics 2 — Unit 13: Geometric Optics
- General High School Physics — Light & optics
- NGSS High School Physics — Wave properties
- Willkommen beim Mikroskop
- Objektiv auswählen
- Abspielen drücken
- Zwei-Stufen-Vergrößerung
- Inspektor öffnen
- Geschafft!
Öffnen Sie die interaktive Simulation, um die Szene aufzubauen, drücken Sie auf Play und erkunden Sie sie mit Live-Messungen und einem geführten Tutorial.