यौगिक सूक्ष्मदर्शी: ट्यूब की लंबाई और आवर्धन
1 · भविष्यवाणी
यौगिक सूक्ष्मदर्शी के उद्देश्य और ऐपिस की फोकल लंबाई स्थिर होती है, लेकिन ऐपिस की स्थिति — ट्यूब की लंबाई — फिर भी समायोजित की जा सकती है। क्या ट्यूब की लंबाई बदलने से सूक्ष्मदर्शी का समग्र (सिस्टम) आवर्धन बदलता है, भले ही किसी भी लेंस की फोकल लंबाई न बदले?
- नहीं - ट्यूब की लंबाई समग्र आवर्धन को प्रभावित नहीं करती है, केवल व्यक्तिगत लेंस की फोकल लंबाई प्रभावित करती है।
- केवल ऐपिस की फोकल लंबाई मायने रखती है, यह नहीं कि वह उद्देश्य से कितनी दूर बैठी है।
- हाँ — ट्यूब की लंबाई बढ़ाने से ऐपिस अपने खुद के फोकस बिंदु के करीब (उद्देश्य द्वारा बनाई गई वास्तविक छवि के सापेक्ष) आ जाता है, जिससे ऐपिस का अपना आवर्धन बढ़ता है और यह बड़े समग्र सिस्टम आवर्धन में गुणा हो जाता है।
2 · सेट अप
- अभिदृश्यक (f_o = 8 सेमी, नियत नमूना दूरी पर) एक वास्तविक छवि बनाता है; नेत्रिका (ऐपिस) की f_e = 25 सेमी है।
- सिस्टम-आवर्धन रीडआउट (दोनों लेंस की छवि-श्रृंखला का समग्र M) सक्षम करें।
- प्रत्येक परीक्षण के लिए ट्यूब की लंबाई (objective-to-eyepiece पृथक्करण) निर्धारित करें और परिणामी सिस्टम आवर्धन को रिकॉर्ड करें।
3 · डेटा एकत्रित करें
| ट्यूब की लंबाई एल (cm) | सिस्टम आवर्धन एम |
|---|---|
| 56.00 | |
| 61.00 | |
| 66.00 |
आपके तीन परीक्षणों के लिए ट्यूब की लंबाई L (x-अक्ष) के विरुद्ध सिस्टम आवर्धन M (y-अक्ष) प्लॉट करें। क्या संबंध एक सीधी रेखा है?
4 · विश्लेषण करें
- एक परीक्षण के लिए, पहले उद्देश्य की छवि दूरी d_i1 को 1/f_o = 1/d_o1 + 1/d_i1 से ज्ञात करें (d_o1 = 9.6 सेमी, f_o = 8 सेमी — यह हर ट्यूब लंबाई पर समान रहता है)। फिर ऐपिस की वस्तु दूरी d_o2 = L − d_i1 और इसकी छवि दूरी d_i2 को 1/f_e = 1/d_o2 + 1/d_i2 से ज्ञात करें (f_e = 25 सेमी)। अंत में M = (−d_i1/d_o1)·(−d_i2/d_o2)। M की तालिका से तुलना करें।
- बताएं कि उद्देश्य का अपना आवर्धन तीनों परीक्षणों में स्थिर क्यों रहता है, जबकि ऐपिस का आवर्धन — और इसलिए समग्र सिस्टम आवर्धन — ट्यूब की लंबाई के साथ क्यों बदलता है।
5 · विस्तार
- इस प्रयोग के सिस्टम आवर्धन की तुलना simple-magnifier प्रयोग के M = N/f से करें। बताएं कि दो वास्तविक लेंस छवियों को श्रृंखलाबद्ध करने से आवर्धन किसी एक लेंस द्वारा अकेले उत्पन्न किए जा सकने वाले आवर्धन से कहीं अधिक क्यों हो सकता है।
- वास्तविक सूक्ष्मदर्शी को ऐतिहासिक रूप से विशिष्ट ट्यूब लंबाई (जैसे 160 मिमी) पर मानकीकृत किया गया है ताकि विभिन्न निर्माताओं के उद्देश्यों और ऐपिस को अनुमानित रूप से मिश्रित और मिलान किया जा सके। बताएं कि विनिमेय माइक्रोस्कोप भागों के लिए ट्यूब की लंबाई को मानकीकृत करना — न कि केवल प्रत्येक लेंस की फोकल लंबाई — क्यों मायने रखता है।
इस प्रयोग के पीछे का भौतिकी
यौगिक सूक्ष्मदर्शी सिस्टम आवर्धन
यौगिक सूक्ष्मदर्शी का समग्र आवर्धन उद्देश्य और ऐपिस के अपने-अपने छवि आवर्धनों का गुणनफल है, M = m_o × m_e — प्रत्येक को दो-लेंस की वास्तविक छवि-श्रृंखला का उपयोग करते हुए पतले-लेंस समीकरण से ज्ञात किया जाता है, न कि किसी आदर्शीकृत कोणीय-आवर्धन सूत्र से।
प्रकाशिकी
- अभिसरण लेंस: 2 से परे वास्तविक छवियां एफ
- केंद्र बिंदु: जहाँ छवियाँ अनंत की ओर भागती हैं
- एक लेंस एक आवर्धक कांच के रूप में
- एक अपसारी लेंस: हमेशा आभासी, हमेशा छोटा
- एक अवतल दर्पण: अभिसारी लेंस की तरह वास्तविक छवियाँ
- एक उत्तल दर्पण: हमेशा एक कम आभासी छवि
- द प्लेन मिरर: एक विशेष, अपरिवर्तनीय मामला
- स्पष्ट गहराई: एक पूल अपने से उथला क्यों दिखता है?
- संपूर्ण आंतरिक परावर्तन: क्रांतिक कोण
- एक दो-लेंस रिले: छवियों को एक साथ जोड़ना
- यौगिक सूक्ष्मदर्शी: उच्च आवर्धन के लिए दो लेंस
- एक फोटोग्राफिक एनलार्जर: एक वास्तविक, बड़ी छवि के लिए दो लेंस