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.

Óptica del 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.

• M = M_obj × M_eye
• Sistema de dos lentes

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

El objetivo y el ocular de un microscopio compuesto tienen distancias focales fijas, pero la posición del ocular — la longitud del tubo — todavía se puede ajustar. ¿Cambiar la longitud del tubo cambia el aumento global (del sistema) del microscopio, aunque la focal de ninguna lente cambie?

Predicciones a evaluar

• No, la longitud del tubo no afecta el aumento general, solo lo hacen las distancias focales de las lentes individuales.
• Solo importa la distancia focal del ocular, no qué tan lejos está del objetivo.
• Sí: aumentar la longitud del tubo acerca el ocular a su propio punto focal (respecto a la imagen real que forma el objetivo), lo que aumenta el propio aumento del ocular y se multiplica en un aumento global del sistema mayor.

Roles de las variables

Lo que configuraste:

• Longitud del tubo L (cm)

Lo que mides:

• Aumento del sistema M

Cómo se desarrolla la investigación

1. Abra el preajuste del microscopio y presione Restablecer. El objetivo (f_o = 8 cm, a una distancia de muestra fija) forma una imagen real; el ocular tiene f_e = 25 cm.
2. Habilite la lectura de aumento del sistema (la M global de la cadena de imágenes de las dos lentes).
3. Establezca la longitud del tubo (separación entre el objetivo y el ocular) para cada prueba y registre el aumento del sistema resultante.

Ecuación rectora

Aumento del sistema del microscopio compuesto — M = m₁·m₂·…

El aumento global de un microscopio compuesto es el producto de los aumentos de imagen propios del objetivo y el ocular, M = m_o × m_e, cada uno obtenido de la ecuación de la lente delgada usando la cadena real de imágenes de las dos lentes, no una fórmula idealizada de aumento angular.

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

• Para una prueba, primero halle la distancia de imagen del objetivo d_i1 con 1/f_o = 1/d_o1 + 1/d_i1 (d_o1 = 9,6 cm, f_o = 8 cm; se mantiene igual en cualquier longitud de tubo). Luego halle la distancia de objeto del ocular d_o2 = L − d_i1, y su distancia de imagen d_i2 con 1/f_e = 1/d_o2 + 1/d_i2 (f_e = 25 cm). Finalmente M = (−d_i1/d_o1)·(−d_i2/d_o2). Compare M con la tabla.
• Explique por qué el propio aumento del objetivo se mantiene constante en las tres pruebas, mientras que el aumento del ocular —y por tanto el aumento global del sistema— cambia con la longitud del tubo.

Dónde aparece esto más allá del laboratorio

• Compare el aumento del sistema de este experimento con el M = N/f del experimento de lupa simple. Explique por qué encadenar dos imágenes reales de lentes puede multiplicar el aumento mucho más allá de lo que cualquier lente podría producir por sí sola.
• Históricamente, los microscopios reales estaban estandarizados en longitudes de tubo específicas (como 160 mm), de modo que los objetivos y oculares de diferentes fabricantes podían mezclarse y combinarse de manera predecible. Explique por qué es importante estandarizar la longitud del tubo —no solo la distancia focal de cada lente— para piezas de microscopio intercambiables.

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

1. Bienvenido al microscopio
2. Selecciona la lente objetivo
3. Pulsa Reproducir
4. Aumento en dos etapas
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