Ampliación del microscopio compuesto: la fórmula completa
1 · Predecir
El aumento angular total de un microscopio compuesto depende de la longitud del tubo (distancia entre el objetivo y el ocular), no solo de sus distancias focales individuales. ¿Una longitud de tubo más larga aumenta el aumento general?
- No, la longitud del tubo no afecta el aumento general, solo lo hacen las distancias focales de las lentes individuales.
- Sólo importa la distancia focal del ocular, no la longitud del tubo.
- Sí, una longitud de tubo más larga aumenta la ampliación de la imagen del objetivo, que se multiplica en la ampliación general del sistema.
2 · Configurar
- Abra el preajuste del microscopio y presione Restablecer. El objetivo tiene f_o = 8 cm; el ocular tiene f_e = 25 cm.
- Habilite la lectura de aumento angular.
- Establezca la longitud del tubo (separación entre el objetivo y el ocular) para cada prueba y registre el aumento resultante.
3 · Recopilar Datos
| Longitud del tubo L (cm) | Ampliación angular M |
|---|---|
| 50.00 | |
| 70.00 | |
| 90.00 |
Trace M (eje y) frente a la longitud del tubo L (eje x) para sus tres pruebas. ¿La recta pasa por el origen?
4 · Analizar
- Para una prueba, calcule M = −(L/f_o)·(N/f_e) usando f_o = 8 cm, f_e = 25 cm, N = 25 cm (punto cercano estándar). Compare con la tabla.
- Explique por qué esta fórmula combina un factor de aumento "lateral" (L/f_o, de la imagen del objetivo a lo largo de la longitud del tubo) y un factor de aumento "angular" (N/f_e, del ocular que actúa como una simple lupa en esa imagen intermedia).
5 · Ampliar
- Compare la fórmula de este experimento con la del experimento de lupa simple M = N/f. Explique por qué el factor adicional L/f_o del microscopio representa el paso de 'pre-ampliación' que aporta la lente del objetivo incluso antes de que el ocular entre en acción.
- 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 L (junto con f_o y f_e) para piezas de microscopio intercambiables.
La física detrás de este experimento
Ampliación del microscopio compuesto
El aumento angular total de un microscopio compuesto es M = −(L/f_o)(N/f_e): el aumento del objetivo sobre la longitud del tubo L, multiplicado por el factor de lupa simple del ocular usando el punto cercano estándar N = 25 cm.