Compound Microscope: Dalawang Lens para sa Mataas na Magnification
1 · Humula
Gumagamit ang compound microscope ng maikling focal length na objective na malapit sa specimen, sinusundan ng eyepiece. Nakakamit ba ng dalawang lens nang sunod ang mas mataas nang husto na magnification kaysa kahit anong lens mag-isa?
- Oo — ang pag-chain ng dalawang katamtamang magnification ay minumultiply sila, na nagbibigay ng mas mataas na overall na magnification kaysa isang lens.
- Hindi — hindi dinadagdagan ng dalawang lens ang magnification lampas sa limit ng isang lens.
- Sa eyepiece lang nakadepende ang magnification, hindi sa objective.
2 · Mag-set Up
- Buksan ang compound-microscope preset at pindutin ang I-reset. Ang objective ay may f = 6 cm; ang eyepiece ay may f = 8 cm, magkalayo ng 22 cm.
- I-enable ang objective image-distance at system-magnification readout.
- Itakda ang distansya ng specimen mula sa objective sa bawat trial at itala ang image distance ng objective at overall system magnification.
3 · Mangulekta ng Data
| Distansya ng specimen mula sa objective (cm) | Image distance ng objective (cm) | System magnification M |
|---|---|---|
| 10.00 | ||
| 12.00 | ||
| 14.00 |
I-plot ang system magnification M (y-axis) laban sa distansya ng specimen (x-axis) para sa tatlong trial.
4 · Mag-analisa
- Para sa isang trial, kalkulahin ang image distance ng objective na d_i1 mula sa 1/f₁ = 1/d_o1 + 1/d_i1 (f₁ = 6 cm), tapos ang object distance ng eyepiece na d_o2 = 22 − d_i1, tapos ang image distance nito na d_i2 mula sa 1/f₂ = 1/d_o2 + 1/d_i2 (f₂ = 8 cm). Sa wakas M = (−d_i1/d_o1)·(−d_i2/d_o2). Ihambing ang M sa table.
- Ang default specimen distance ng preset na ito (12 cm) ay nagbibigay ng M = 4. Ipaliwanag, gamit ang chain calculation, kung paanong ang katamtamang objective magnification na pinagsama sa katamtamang eyepiece magnification ay nagko-compound sa mas malaking numero.
5 · Palawakin
- Ang specimen na inilagay na bahagya lang lampas sa focal length ng objective (gaya ng experiment na ito) ay nagbibigay ng malaking first-stage magnification. Ipaliwanag kung bakit napakaikling focal length (ilang mm sa tunay na instrument) ng dinisenyo ng microscope objective para i-maximize ang effect na ito.
- Hindi walang hangganang mag-magnify ang compound microscope — lampas sa isang punto, ang karagdagang magnification ay pinalalaki lang ang blur nang walang nalalamaning bagong detalye, na nililimitahan ng wavelength mismo ng liwanag (diffraction). Bakit maaaring hindi solusyon ang simpleng pagdagdag ng lens stage sa fundamental na limit na ito?
Ang Physics sa Likod ng Experiment na Ito
Two-Stage Microscope Magnification
Produkto ng magnification ng objective (nag-i-image ng specimen) at eyepiece (muling nag-i-image ng intermediate image) ang kabuuang magnification ng compound microscope: M = m_objective × m_eyepiece.