Liitmikroskoop: kaks läätse kõrgeks suurenduseks

1 · Ennusta

Liitmikroskoop kasutab lühi-fookuskaugusega objektiivi lähedal preparaadile, järgneva okulaariga. Kas kahe läätse järjestikune kasutamine saavutab palju kõrgema suurenduse kui kumbki lääts üksi?

• Jah — kahe mõõduka suurenduse ahelkorrutamine korrutab nad kokku, andes palju kõrgema kogusuurenduse kui üksik lääts.
• Ei — kahe läätse kasutamine ei suurenda suurendust üle üksiku läätse piiri.
• Suurendus sõltub ainult okulaarist, mitte objektiivist.

2 · Seadista

1. Ava liitmikroskoobi eelseadistus ja vajuta Lähtesta. Objektiivil on f = 6 cm; okulaaril f = 8 cm, vahemääraga 22 cm.
2. Lülita sisse objektiivi kujutise kauguse ja süsteemi suurenduse näidud.
3. Sea iga katse jaoks preparaadi kaugus objektiivist ja kirjuta üles objektiivi kujutise kaugus ja kogu süsteemi suurendus.

3 · Kogu andmeid

Joonista süsteemi suurendus M (y-telg) preparaadi kauguse (x-telg) suhtes oma kolme katse jaoks.

4 · Analüüsi

1. Arvuta ühes katses objektiivi kujutise kaugus d_i1 võrrandist 1/f₁ = 1/d_o1 + 1/d_i1 (f₁ = 6 cm), seejärel okulaari eseme kaugus d_o2 = 22 − d_i1, seejärel tema kujutise kaugus d_i2 võrrandist 1/f₂ = 1/d_o2 + 1/d_i2 (f₂ = 8 cm). Lõpuks M = (−d_i1/d_o1)·(−d_i2/d_o2). Võrdle M-i tabeliga.
2. Selle eelseadistuse vaikimisi preparaadi kaugus (12 cm) annab M = 4. Selgita, kasutades ahelarvutust, kuidas mõõdukas objektiivi suurendus koos mõõduka okulaari suurendusega kuhjub palju suuremaks koguarvuks.

5 · Laienda

1. Preparaat, asetatud vaevu väljapoole objektiivi fookuskaugust (nagu selles eksperimendis), tekitab suure esimese astme suurenduse. Selgita, miks mikroskoobi objektiivid on konstrueeritud väga lühikeste fookuskaugustega (mõni mm päris seadmetes), et seda efekti maksimeerida.
2. Liitmikroskoobid ei saa lõpmatuseni suurendada — üle teatud punkti suurendab edasisuurendamine ainult hägu, paljastamata uut detaili, piiratud valguse enda lainepikkuse poolt (difraktsioon). Miks ei lahenda lihtsalt rohkemate läätseastmete lisamine seda põhilist piiri?

Selle eksperimendi füüsika

← Tagasi eksperimendi juurde

138 tasuta prinditavat füüsika töölehte