Optika

Liitmikroskoop (nurgeline)

Lühikese fookuskaugusega objektiiv ja okulaar korrutuvad suureks nurksuurenduseks väikeste lähiesemete jaoks.

Liitmikroskoop (nurgeline) — interaktiivne Optika simulatsioon. Lühikese fookuskaugusega objektiiv ja okulaar korrutuvad suureks nurksuurenduseks väikeste lähiesemete jaoks. Tasuta veebilehitseja virtuaalne füüsikalabor elavate SI mõõtmiste ja juhendatud õpetusega.

Liitmikroskoobi optika

Lühikese fookusega objektiiv ja okulaar korrutuvad suureks nurksuurenduseks väikeste lähiesemete jaoks.

Objektiiv tekitab suurendatud tegeliku kujutise just okulaari fookuspunktist seespool; okulaar toimib siis sellel kujutisel suurendina. Kogu nurksuurendus on ligikaudu objektiivi ristsuurenduse ja okulaari suurendusvõime korrutis — bioloogilises töös tavaliselt sadu kordi.

• M = −f₁/f₂
• Kahe läätse süsteem

Uurimise kokkuvõte

Planeeri küsimus enne labori avamist

Kokkuvõte peegeldab eelrenderdatud lehte: juhtküsimus, konkureerivad ennustused, muutujate rollid, juhtivad seadused, seadistus, analüüs ja laiendusärgitused jäävad nähtavale ja selles järjekorras.

Juhtküsimus

Liitmikroskoobi kogu nurgeline suurendus sõltub toru pikkusest (kaugus objektiivi ja okulaari vahel), mitte ainult nende individuaalsetest fookuskaugustest. Kas pikem toru pikkus suurendab kogu suurendust?

Kaalutavad ennustused

• Ei — toru pikkus ei mõjuta kogu suurendust, ainult individuaalsete läätsete fookuskaugused teevad.
• Ainult okulaari fookuskaugus loeb, mitte toru pikkus.
• Jah — pikem toru pikkus suurendab objektiivi enda kujutise suurendust, mis korrutub kogu süsteemi suurendusesse.

Muutujate rollid

Mida sina sead:

• Toru pikkus L (cm)

Mida sa mõõdad:

• Nurksuurendus M

Kuidas uurimustöö käib

1. Ava mikroskoobi eelseadistus ja vajuta Lähtesta. Objektiivil on f_o = 8 cm; okulaaril f_e = 25 cm.
2. Lülita sisse nurgelise suurenduse näit.
3. Sea iga katse jaoks toru pikkus (objektiivi-okulaari vahemaa) ja kirjuta üles tulev suurendus.

Juhtiv võrrand

Liitmikroskoobi suurendus — M = −(L/f_o)(N/f_e)

Liitmikroskoobi kogu nurgeline suurendus on M = −(L/f_o)(N/f_e): objektiivi suurendus üle toru pikkuse L, korrutatud okulaari lihtsuurendi teguriga, kasutades standardset lähimpunkti N = 25 cm.

Mida prinditav tööleht õpilastelt välja küsib

• Arvuta ühes katses M = −(L/f_o)·(N/f_e), kasutades f_o = 8 cm, f_e = 25 cm, N = 25 cm (standardne lähimpunkt). Võrdle tabeliga.
• Selgita, miks see valem kombineerib nii „lateraalse“ suurendusteguri (L/f_o, objektiivi kujutisest üle toru pikkuse) kui „nurgelise“ suurendusteguri (N/f_e, okulaarist, toimides lihtsuurendina sellel vahelisel kujutisel).

Kus see laborist kaugemale ilmneb

• Võrdle selle eksperimenti valemit lihtsuurendi eksperimendi M = N/f-ga. Selgita, miks mikroskoobi lisategur L/f_o kujutab endast „eel-suurenduse“ sammu, mille objektiiv annab, enne kui okulaar üldse kaasa tuleb.
• Päris mikroskoobid standardiseerisid ajalooliselt kindlatele toru pikkustele (nagu 160 mm), nii et erinevate tootjate objektiive ja okulaare saaks etteaimatavalt segada ja sobitada. Selgita, miks L standardimine (koos f_o ja f_e-ga) loeb vahetatavate mikroskoobiosade jaoks.

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

1. Tere tulemast mikroskoobi juurde
2. Vali objektiivlääts
3. Vajuta Esita
4. Kaheastmeline suurendus
5. Ava Omaduste paneel
6. Said hakkama!

Ava interaktiivne simulatsioon, et stseen ehitada, Esita vajutada ja uurida elavate mõõtmiste ning juhendatud õpetusega.

Ava interaktiivne labor →

Laadi tööleht alla →

Õhese läätse võrrand