Óptica

Microscopio compuesto (angular)

Un objetivo de corta focal y un ocular se multiplican para un gran aumento angular de objetos pequeños cercanos.

Microscopio compuesto (angular) — simulación interactiva de Óptica. Un objetivo de corta focal y un ocular se multiplican para un gran aumento angular de objetos pequeños cercanos. Laboratorio virtual de física gratuito en el navegador con mediciones SI en vivo y un tutorial guiado.

Microscopio compuesto

Un objetivo de corta distancia focal y un ocular se multiplican para dar un gran aumento angular de objetos pequeños cercanos.

El objetivo crea una imagen real ampliada justo dentro del punto focal del ocular; el ocular actúa entonces como una lupa sobre esa imagen. La ampliación angular total es aproximadamente el producto de la ampliación transversal del objetivo y el poder de aumento del ocular — típicamente cientos de veces en trabajo biológico.

• Aumento del microscopio compuesto M = M_obj × M_eye
• Aumento angular

Resumen de la investigación

Planifica la pregunta antes de abrir el laboratorio

El resumen refleja la página prerenderizada: la pregunta guía, las predicciones contrapuestas, los roles de las variables, las leyes que rigen, la preparación y las indicaciones de análisis y extensión permanecen visibles y en este orden.

Pregunta guía

Un microscopio compuesto utiliza una lente objetivo de distancia focal corta cerca de la muestra, seguida de un ocular. ¿El uso de dos lentes en secuencia logra un aumento mucho mayor que el que podría lograr cualquiera de los lentes por separado?

Predicciones a evaluar

• Sí, encadenar dos aumentos moderados los multiplica, dando un aumento general mucho mayor que el de una sola lente.
• No: el uso de dos lentes no aumenta el aumento más allá del límite de una sola lente.
• La ampliación depende únicamente del ocular, no del objetivo.

Roles de las variables

Lo que configuraste:

• Distancia de la muestra al objetivo (cm)

Lo que mides:

• Distancia de la imagen del objetivo (cm)
• Ampliación del sistema M

Cómo se desarrolla la investigación

1. Abra el preajuste del microscopio compuesto y presione Restablecer. El objetivo tiene f = 6 cm; el ocular tiene f = 8 cm, separados por 22 cm.
2. Habilite las lecturas de ampliación del sistema y distancia de la imagen del objetivo.
3. Establezca la distancia de la muestra al objetivo para cada prueba y registre la distancia de la imagen del objetivo y el aumento general del sistema.

Ecuación rectora

Ampliación de microscopio de dos etapas — M = m₁·m₂·…

El aumento general de un microscopio compuesto es el producto del aumento del objetivo (que forma la imagen de la muestra) y el aumento del ocular (que vuelve a formar esa imagen intermedia): M = m_objetivo × m_ocular.

Lo que la hoja de trabajo imprimible les pide a los estudiantes que resuelvan

• Para una prueba, calcule la distancia de la imagen del objetivo d_i1 a partir de 1/f₁ = 1/d_o1 + 1/d_i1 (f₁ = 6 cm), luego la distancia del objeto del ocular d_o2 = 22 − d_i1, luego su distancia de imagen d_i2 a partir de 1/f₂ = 1/d_o2 + 1/d_i2 (f₂ = 8 cm). Finalmente M = (−d_i1/d_o1)·(−d_i2/d_o2). Compare M con la tabla.
• La distancia de muestra predeterminada de este ajuste preestablecido (12 cm) da M = 4. Explique, utilizando el cálculo en cadena, cómo un aumento modesto del objetivo combinado con un aumento modesto del ocular se convierte en un número total mucho mayor.

Dónde aparece esto más allá del laboratorio

• Una muestra colocada apenas fuera de la distancia focal del objetivo (como en este experimento) produce una gran ampliación de primera etapa. Explique por qué los objetivos de los microscopios están diseñados con distancias focales muy cortas (unos pocos mm en instrumentos reales) para maximizar este efecto.
• Los microscopios compuestos no pueden ampliar indefinidamente: más allá de cierto punto, ampliar aún más simplemente aumenta el desenfoque sin revelar nuevos detalles, limitado por la longitud de onda de la luz misma (difracción). ¿Por qué simplemente agregar más etapas de lentes no resolvería este límite fundamental?

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

1. Bienvenido al microscopio compuesto
2. Selecciona el objeto
3. Pulsa Reproducir
4. Objetivo más ocular
5. Abre el panel de propiedades
6. ¡Lo lograste!

Abre la simulación interactiva para construir la escena, presiona Play y explora con mediciones en tiempo real y un tutorial guiado.

Abrir laboratorio interactivo →

Descargar ficha de laboratorio →

Ecuación de las lentes delgadas