Το σύνθετο μικροσκόπιο: Δύο φακοί για υψηλή μεγέθυνση
1 · Πρόβλεψε
Σύνθετο μικροσκόπιο χρησιμοποιεί αντικειμενικό φακό μικρής εστιακής απόστασης κοντά στο δείγμα, ακολουθούμενο από προσοφθάλμιο. Η χρήση δύο φακών με τη σειρά επιτυγχάνει πολύ υψηλότερη μεγέθυνση από ό,τι θα μπορούσε κανένας φακός μόνος;
- Ναι — η αλυσίδωση δύο μέτριων μεγενθύνσεων τις πολλαπλασιάζει μεταξύ τους, δίνοντας πολύ υψηλότερη συνολική μεγέθυνση από έναν μόνο φακό.
- Όχι — η χρήση δύο φακών δεν αυξάνει τη μεγέθυνση πέρα από το όριο ενός μονού φακού.
- Η μεγέθυνση εξαρτάται μόνο από τον προσοφθάλμιο, όχι από τον αντικειμενικό.
2 · Διάταξη
- Άνοιξε την προεπιλογή compound-microscope και πάτησε Επαναφορά. Ο αντικειμενικός έχει f = 6 cm· ο προσοφθάλμιος έχει f = 8 cm, σε απόσταση 22 cm.
- Ενεργοποίησε τις ενδείξεις απόστασης εικόνας αντικειμενικού και μεγέθυνσης συστήματος.
- Ρύθμισε την απόσταση δείγματος από τον αντικειμενικό για κάθε δοκιμή και κατέγραψε την απόσταση εικόνας του αντικειμενικού και τη συνολική μεγέθυνση συστήματος.
3 · Συλλογή Δεδομένων
| Απόσταση δείγματος από αντικειμενικό (cm) | Απόσταση εικόνας αντικειμενικού (cm) | Μεγέθυνση συστήματος M |
|---|---|---|
| 10.00 | ||
| 12.00 | ||
| 14.00 |
Χαράξε τη μεγέθυνση συστήματος M (άξονας y) έναντι της απόστασης δείγματος (άξονας x) για τις τρεις δοκιμές σου.
4 · Ανάλυση
- Για μία δοκιμή, υπολόγισε την απόσταση εικόνας αντικειμενικού d_i1 από 1/f₁ = 1/d_o1 + 1/d_i1 (f₁ = 6 cm), μετά την απόσταση αντικειμένου προσοφθαλμίου d_o2 = 22 − d_i1, μετά την απόσταση εικόνας του d_i2 από 1/f₂ = 1/d_o2 + 1/d_i2 (f₂ = 8 cm). Τέλος M = (−d_i1/d_o1)·(−d_i2/d_o2). Σύγκρινε το M με τον πίνακα.
- μια μέτρια μεγέθυνση αντικειμενικού σε συνδυασμό με μέτρια μεγέθυνση προσοφθαλμίου
5 · Επέκταση
- Δείγμα τοποθετημένο ελάχιστα έξω από την εστιακή απόσταση αντικειμενικού
- Σύνθετα μικροσκόπια δεν μπορούν να μεγεθύνουν επ' αόριστον — πέρα από ένα σημείο, η περαιτέρω μεγέθυνση απλώς μεγαλώνει τη θόλωση χωρίς να αποκαλύπτει νέα λεπτομέρεια, περιορισμένη από το ίδιο το μήκος κύματος του φωτός (περίθλαση). Γιατί η απλή προσθήκη περισσότερων σταδίων φακών δεν θα έλυνε αυτό το θεμελιώδες όριο;
Η Φυσική Πίσω από Αυτό το Πείραμα
Δύο σταδίων μεγέθυνση μικροσκοπίου
Η συνολική μεγέθυνση σύνθετου μικροσκοπίου είναι το γινόμενο της μεγέθυνσης αντικειμενικού (απεικόνιση δείγματος) και της μεγέθυνσης προσοφθαλμίου (επαν-απεικόνιση εκείνης της ενδιάμεσης εικόνας): M = m_objective × m_eyepiece.
Οπτική
- Συγκεντρωτικός φακός: Πραγματικές εικόνες πέρα από 2f
- Το εστιακό σημείο: Πού ξεφεύγουν οι εικόνες στο άπειρο
- Φακός ως μεγεθυντικός φακός
- Αποσπειρτικός φακός: Πάντα φαινομενικός, πάντα μειωμένος
- Κοίλος καθρέφτης: Πραγματικές εικόνες όπως συγκεντρωτικός φακός
- Κυρτός καθρέφτης: Πάντα μειωμένη φαινομενική εικόνα
- Ο επίπεδος καθρέφτης: Ειδική, αναλλοίωτη περίπτωση
- Φαινόμενο βάθος: Γιατί μια πισίνα φαίνεται ρηχότερη απ' όσο είναι
- Ολική εσωτερική ανάκλαση: Η οριακή γωνία
- Αναμετάδοση δύο φακών: Αλυσίδωση εικόνων
- Φωτογραφικός μεγεθυντής: Δύο φακοί για πραγματική, μεγαλύτερη εικόνα
- Πρίσμα που κάμπτει το φως: Γωνία απόκλισης