Yhdistelmämikroskoopin suurennus: täysi kaava
1 · Ennusta
Yhdistelmämikroskoopin kokonaiskulmasuurennus riippuu putken pituudesta (etäisyys objektiivin ja okulaarin välillä), ei vain niiden yksittäisistä polttoväleistä. Kasvattaako pidempi putken pituus kokonaissuurennusta?
- Ei – putken pituus ei vaikuta kokonaissuurennukseen, vain yksittäisten linssien polttovälit vaikuttavat.
- Vain okulaarin polttoväli merkitsee, ei putken pituus.
- Kyllä – pidempi putken pituus kasvattaa objektiivin omaa kuvansuurennusta, joka kertautuu kokonaisjärjestelmän suurennukseksi.
2 · Kokoa
- Avaa mikroskooppi-esiasetus ja paina Nollaa. Objektiivilla on f_o = 8 cm; okulaarilla on f_e = 25 cm.
- Ota käyttöön kulmasuurennuksen lukema.
- Aseta putken pituus (objektiivin ja okulaarin välinen etäisyys) jokaiselle suoritukselle ja kirjaa syntyvä suurennus.
3 · Kerää data
| Putken pituus L (cm) | Kulmasuurennus M |
|---|---|
| 50.00 | |
| 70.00 | |
| 90.00 |
Kuvaa M (y-akseli) putken pituutta L vasten (x-akseli) kolmelle suorituksellesi. Onko viiva suora origon kautta?
4 · Analysoi
- Yhdelle suoritukselle laske M = −(L/f_o)·(N/f_e) arvoilla f_o = 8 cm, f_e = 25 cm, N = 25 cm (vakiolähipiste). Vertaa taulukkoon.
- Selitä, miksi tämä kaava yhdistää sekä ”lateraalin” suurennustekijän (L/f_o, objektiivin kuvantamisesta putken pituudella) että ”kulmaisen” suurennustekijän (N/f_e, okulaarista, joka toimii yksinkertaisena suurennuslasina sille välikuvalle).
5 · Laajenna
- Vertaa tämän kokeen kaavaa yksinkertaisen suurennuslasin kokeen kaavaan M = N/f. Selitä, miksi mikroskoopin lisätekijä L/f_o edustaa ”esisuurennus”-vaihetta, jonka objektiivilinssi tuottaa ennen kuin okulaari edes tulee mukaan.
- Todelliset mikroskoopit standardoivat historiallisesti tiettyihin putken pituuksiin (kuten 160 mm), jotta eri valmistajien objektiiveja ja okulaareja voisi sekoittaa ja yhdistää ennustettavasti. Selitä, miksi L:n standardointi (f_o:n ja f_e:n ohella) merkitsee vaihdettaville mikroskoopin osille.
Tämän kokeen fysiikka
Yhdistelmämikroskoopin suurennus
Yhdistelmämikroskoopin kokonaiskulmasuurennus on M = −(L/f_o)(N/f_e): objektiivin suurennus putken pituudella L, kerrottuna okulaarin yksinkertaisen suurennuslasin tekijällä käyttäen vakiota lähipiste N = 25 cm.
Optiikka
- Kokoava linssi: todelliset kuvat arvon 2f takana
- Polttopiste: missä kuvat pakenevat äärettömyyteen
- Linssi suurennuslasina
- Hajottava linssi: aina näennäinen, aina pienennetty
- Kovera peili: todelliset kuvat kuin kokoava linssi
- Kupera peili: aina pienennetty näennäiskuva
- Tasapeili: erikoistapaus, invariantti
- Näennäissyvyys: miksi allas näyttää matalammalta kuin se on
- Täydellinen sisäinen heijastuminen: kriittinen kulma
- Kahden linnssin relaasi: kuvien ketjuttaminen yhteen
- Yhdistelmämikroskooppi: kaksi linssiä suureen suurennukseen
- Valokuvasuurennuskone: kaksi linssiä todelliseen, suurempaan kuvaan