بزرگنمایی میکروسکوپ مرکب: فرمول کامل
1 · پیشبینی
بزرگنمایی زاویهای کل میکروسکوپ مرکب به طول لوله (فاصلهٔ شیئی تا عینکی) بستگی دارد، نه فقط فواصل کانونی فردشان. آیا لولهٔ بلندتر، بزرگنمایی کل را زیاد میکند؟
- نه — طول لوله بر بزرگنمایی کل اثر ندارد، فقط فواصل کانونی عدسیهای فرد دارند.
- فقط فاصلهٔ کانونی عینکی مهم است، نه طول لوله.
- بله — لولهٔ بلندتر، بزرگنمایی تصویر خود شیئی را زیاد میکند که در بزرگنمایی کل سامانه ضرب میشود.
2 · آمادهسازی
- پیشتنظیمی microscope را باز کنید و Reset را بفشارید. عدسی شیئی f_o = 8 cm دارد؛ عدسی چشمی f_e = 25 cm دارد.
- قرائت بزرگنمایی زاویهای را فعال کنید.
- طول لوله (فاصلهٔ شیئی تا عینکی) را برای هر آزمایش تنظیم کنید و بزرگنمایی حاصل را ثبت کنید.
3 · گردآوری داده
| طول لوله L (cm) | بزرگنمایی زاویهای M |
|---|---|
| 50.00 | |
| 70.00 | |
| 90.00 |
برای سه آزمایش، M (محور y) را بر حسب طول لوله L (محور x) رسم کنید. آیا خط از مبدأ صاف میگذرد؟
4 · تحلیل
- برای یک آزمایش، M = −(L/f_o)·(N/f_e) را با f_o = 8 cm و f_e = 25 cm و N = 25 cm (نقطهٔ نزدیک استاندارد) حساب کنید. با جدول مقایسه کنید.
- توضیح دهید چرا این فرمول هم عامل بزرگنمایی «عرضی» (L/f_o، از تصویرسازی شیئی روی لوله) و هم عامل بزرگنمایی «زاویهای» (N/f_e، از عینکی همچون ذرهبین ساده بر آن تصویر میانی) را ترکیب میکند.
5 · گسترش
- فرمول این آزمایش را با M = N/f آزمایش simple-magnifier مقایسه کنید. توضیح دهید چرا جملهٔ اضافی میکروسکوپ یعنی L/f_o نمایانگر گام «پیشبزرگنمایی» است که عدسی شیئی پیش از آنکه چشمی اصلاً وارد شود ارائه میکند.
- میکروسکوپهای واقعی تاریخیبر طول لولههای استانداردی (مثل 160 mm) بهاستاندارد آمدند تا شیئیها و عینکیهای سازندگان مختلف قابلتعویض و پیشبینیپذیر باشند. توضیح دهید چرا استانداردکردن L (در کنار f_o و f_e) برای قطعات تعویضپذیر میکروسکوپ مهم است.
فیزیک پشت این آزمایش
بزرگنمایی میکروسکوپ مرکب
بزرگنمایی زاویهای کل میکروسکوپ مرکب برابر M = −(L/f_o)(N/f_e) است: بزرگنمایی شیئی در طول لوله L، ضربدر ضریب ذرهبینیِ سادهٔ چشمی با نقطهٔ نزدیک استاندارد N = 25 cm.