Compound Microscope: Tube Length at Magnification
1 · Humula
May fixed focal length ang objective at eyepiece ng compound microscope, pero maaari pa ring i-adjust ang posisyon ng eyepiece — ang tube length. Nagbabago ba ang overall (system) magnification ng microscope kapag binago ang tube length, kahit walang nagbabagong focal length sa alinmang lens?
- Hindi — hindi nakaaapekto ang tube length sa magnification, ang focal length lang ng bawat lens.
- Ang focal length lang ng eyepiece ang mahalaga, hindi kung gaano ito kalayo sa objective.
- Oo — ang pagdagdag ng tube length ay naglalapit sa eyepiece sa sarili nitong focal point (kaugnay ng totoong imahen na nabubuo ng objective), na nagpapataas sa sariling magnification ng eyepiece at minumultiply papunta sa mas malaking overall system magnification.
2 · Mag-set Up
- Buksan ang microscope preset at pindutin ang I-reset. Ang objective (f_o = 8 cm, sa nakapirming specimen distance) ay bumubuo ng totoong imahen; ang eyepiece ay may f_e = 25 cm.
- I-enable ang system-magnification readout (ang kabuuang M ng image chain ng dalawang lens).
- Itakda ang tube length (objective-to-eyepiece separation) sa bawat trial at itala ang resultang system magnification.
3 · Mangulekta ng Data
| Tube length L (cm) | System magnification M |
|---|---|
| 56.00 | |
| 61.00 | |
| 66.00 |
I-plot ang system magnification M (y-axis) laban sa tube length L (x-axis) para sa tatlong trial. Tuwid bang linya ang relasyon?
4 · Mag-analisa
- Para sa isang trial, hanapin muna ang image distance ng objective na d_i1 mula sa 1/f_o = 1/d_o1 + 1/d_i1 (d_o1 = 9.6 cm, f_o = 8 cm — pareho ito sa anumang tube length). Pagkatapos hanapin ang object distance ng eyepiece na d_o2 = L − d_i1, at ang image distance nito na d_i2 mula sa 1/f_e = 1/d_o2 + 1/d_i2 (f_e = 25 cm). Sa wakas M = (−d_i1/d_o1)·(−d_i2/d_o2). Ihambing ang M sa table.
- Ipaliwanag kung bakit nananatiling constant ang sariling magnification ng objective sa lahat ng tatlong trial, samantalang ang magnification ng eyepiece — at kaya ang overall system magnification — ay nagbabago kasabay ng tube length.
5 · Palawakin
- Ihambing ang system magnification ng eksperimentong ito sa M = N/f ng simple-magnifier na eksperimento. Ipaliwanag kung bakit ang pagkakabit ng dalawang totoong larawan ng lens ay maaaring magpalaki ng magnification nang higit pa sa kayang gawin ng alinmang lens nang mag-isa.
- Historikal na nag-standardize sa partikular na tube length (gaya ng 160 mm) ang tunay na microscope para magamit ang objective at eyepiece ng magkaibang manufacturer nang malinaw. Ipaliwanag kung bakit mahalaga ang pag-standardize ng tube length — hindi lang ang focal length ng bawat lens — para sa interchangeable na parte ng microscope.
Ang Physics sa Likod ng Experiment na Ito
System Magnification ng Compound Microscope
Ang overall magnification ng compound microscope ay ang produkto ng sariling image magnification ng objective at eyepiece, M = m_o × m_e — bawat isa ay hinango mula sa thin-lens equation gamit ang totoong image chain ng dalawang lens, hindi mula sa idealized angular-magnification formula.
Optika
- Converging Lens: Real Image Lampas sa 2f
- Focal Point: Kung Saan Tumatakas ang Image sa Infinity
- Lens bilang Magnifying Glass
- Diverging Lens: Laging Virtual, Laging Paliit
- Concave Mirror: Real Image na Gaya ng Converging Lens
- Convex Mirror: Laging Pinaliit na Virtual Image
- Plane Mirror: Espesyal at Hindi Nagbabagong Kaso
- Apparent Depth: Bakit Mukhang Mababaw ang Pool
- Total Internal Reflection: Ang Critical Angle
- Two-Lens Relay: Pag-chain ng Image
- Compound Microscope: Dalawang Lens para sa Mataas na Magnification
- Photographic Enlarger: Dalawang Lens para sa Real at Mas Malaking Image