Optika

Složeni mikroskop (kutno)

Objektiv kratke žarišne duljine i okular množe se u veliko kutno povećanje za sitne bliske objekte.

Složeni mikroskop (kutno) — interaktivna simulacija: Optika. Objektiv kratke žarišne duljine i okular množe se u veliko kutno povećanje za sitne bliske objekte. Besplatan virtualni laboratorij fizike u pregledniku sa SI mjerenjima u stvarnom vremenu i vođenim tutorijalom.

Optika složenog mikroskopa

Objektiv kratke žarišne duljine i okular množe se u veliko kutno povećanje za sitne bliske objekte.

Objektiv stvara povećanu stvarnu sliku tik unutar žarišta okulara; okular zatim na toj slici radi kao povećalo. Ukupno kutno povećanje približno je umnožak poprečnog povećanja objektiva i povećanja okulara — tipično stotine puta za biološki rad.

• M = −f₁/f₂
• Sustav dviju leća

Sažetak istraživanja

Isplaniraj pitanje prije nego otvoriš laboratorij

Sažetak odražava unaprijed prikazanu stranicu: središnje pitanje, suprotstavljena predviđanja, uloge varijabli, odgovarajući zakoni, postava, analiza i poticaji za proširenje ostaju vidljivi i u ovom redoslijedu.

Središnje pitanje

Ukupno kutno povećanje složenog mikroskopa ovisi o duljini cijevi (udaljenost između objektiva i okulara), a ne samo o pojedinačnim žarišnim duljinama. Povećava li duža cijev ukupno povećanje?

Predviđanja za odvagnuti

• Ne — duljina cijevi ne utječe na ukupno povećanje, samo pojedinačne žarišne duljine leća.
• Samo žarišna duljina okulara je bitna, ne duljina cijevi.
• Da — duža cijev povećava vlastito povećanje slike objektiva, koje se množi u ukupno povećanje sustava.

Uloge varijabli

Što postavljaš:

• Duljina cijevi L (cm)

Što mjeriš:

• Kutno povećanje M

Kako istraživanje teče

1. Otvori postav microscope i pritisni Resetiraj. Objektiv ima f_o = 8 cm; okular ima f_e = 25 cm.
2. Omogući očitanje kutnog povećanja.
3. Postavi duljinu cijevi (razmak objektiv-okular) za svaki pokušaj i zabilježi rezultirajuće povećanje.

Odgovarajuća jednadžba

Povećanje složenog mikroskopa — M = −(L/f_o)(N/f_e)

Ukupno kutno povećanje složenog mikroskopa jest M = −(L/f_o)(N/f_e): povećanje objektiva preko duljine cijevi L, pomnoženo faktorom jednostavnog povećala okulara sa standardnom bližom točkom N = 25 cm.

Što ispisivi radni list traži od učenika da izrade

• Za jedan pokušaj izračunaj M = −(L/f_o)·(N/f_e) koristeći f_o = 8 cm, f_e = 25 cm, N = 25 cm (standardna bliža točka). Usporedi s tablicom.
• Objasni zašto ova formula kombinira i „bočni“ faktor povećanja (L/f_o, iz preslikavanja objektiva preko duljine cijevi) i „kutni“ faktor povećanja (N/f_e, iz okulara kao jednostavnog povećala na toj međuslici).

Gdje se ovo pojavljuje izvan laboratorija

• Usporedi formulu ovog pokusa s formulom M = N/f pokusa simple-magnifier. Objasni zašto dodatni faktor mikroskopa L/f_o predstavlja korak „pred-povećanja“ koji objektiv doprinosi prije nego okular uopće uđe u igru.
• Pravi mikroskopi povijesno su standardizirali na određene duljine cijevi (poput 160 mm) da bi objektivi i okulari različitih proizvođača mogli miješati predvidljivo. Objasni zašto standardizacija L (uz f_o i f_e) ima značaja za zamjenjive dijelove mikroskopa.

• AP Physics 2 — Unit 13: Geometric Optics
• General High School Physics — Light & optics
• NGSS High School Physics — Wave properties

1. Dobro došli u mikroskop
2. Odaberi objektiv
3. Pritisni Pokreni
4. Dvostupanjsko povećanje
5. Otvori ploču Svojstva
6. Uspjelo ti je!

Otvori interaktivnu simulaciju za izgradnju scene, pritisni Pokreni i istražuj s mjerenjima u stvarnom vremenu i vođenim tutorijalom.

Otvori interaktivni laboratorij →

Preuzmi radni list →

Jednadžba tanke leće