Optika
Összetett mikroszkóp (szögnagyítás)
A rövid gyújtótávolságú objektív és okulár együtt nagy szöges nagyítást adnak apró, közeli tárgyakhoz.
Összetett mikroszkóp (szögnagyítás) — interaktív Optika szimuláció. A rövid gyújtótávolságú objektív és okulár együtt nagy szöges nagyítást adnak apró, közeli tárgyakhoz. Ingyenes, böngészőben futó virtuális fizikalabor élő SI-mérésekkel és vezetett tutoriallal.
Összetett mikroszkóp optikája
A rövid gyújtótávolságú objektív és okulár együtt nagy szöges nagyítást ad apró, közeli tárgyakhoz.
Az objektív nagyított valós képet hoz létre közvetlenül az okulár gyújtópontján belül; az okulár mint egyszerű nagyító működik ezen a képen. A teljes szöges nagyítás megközelítőleg az objektív transzverzális nagyításának és az okulár nagyítóerejének szorzata — jellemzően több százszoros biológiai munkára.
- M = M_obj × M_eye
- Kétlencsés rendszer
Vizsgálódási összefoglaló
Tervezd meg a kérdést, mielőtt megnyitod a labort
Az összefoglaló a előrenderelt oldalt tükrözi: vezérlő kérdés, versengő jóslatok, változószerepek, vezérlő törvények, beállítás, elemzés és bővítési feladatok láthatóak és ebben a sorrendben maradnak.
Vezérlő kérdés
Az összetett mikroszkóp objektívjének és okulárjának rögzített gyújtótávolsága van, de az okulár helyzete — a tubushossz — továbbra is állítható. Megváltoztatja-e a tubushossz megváltoztatása a mikroszkóp teljes (rendszer-)nagyítását, annak ellenére, hogy egyik lencse gyújtótávolsága sem változik?
Mérlegelendő jóslatok
- Nem — a tubushossz nem befolyásolja a teljes nagytítást, csak az egyedi lencsegyújtótávolságok.
- Csak az okulár gyújtótávolsága számít, nem az, hogy milyen messze van az objektívtől.
- Igen — a tubushossz növelése közelebb hozza az okulárt a saját fókuszpontjához (az objektív által alkotott valódi képhez viszonyítva), ami növeli az okulár saját nagyítását, és nagyobb teljes rendszernagyítássá szorzódik.
Változószerepek
Amit te állítasz be:
- Csőhossz L (cm)
Amit mérsz:
- Rendszernagyítás M
Hogyan fut a vizsgálódás
- Nyisd meg a microscope előbeállítást, és nyomd meg a Visszaállítást. Az objektív (f_o = 8 cm, rögzített mintatávolságon) valódi képet alkot; az okulár f_e = 25 cm.
- Engedélyezd a rendszernagyítás-kijelzőt (a két lencse képláncának teljes M-je).
- Állítsd be a tubushosszt (objektív–okulár távolság) minden mérésnél, és rögzítsd az eredő rendszernagyítást.
Vezéregyenlet
Összetett mikroszkóp rendszernagyítása — M = m₁·m₂·…
Az összetett mikroszkóp teljes nagyítása az objektív és az okulár saját képnagyításainak szorzata, M = m_o × m_e — mindkettőt a vékonylencse-egyenletből határozzuk meg, a két lencse valódi képláncát használva, nem egy idealizált szögnagyítási képletből.
Amit a nyomtatható munkalap megoldatnia ad a diákokkal
- Egy mérésnél keresd meg először az objektív képtávolságát d_i1-et az 1/f_o = 1/d_o1 + 1/d_i1 képletből (d_o1 = 9.6 cm, f_o = 8 cm — minden tubushossznál ugyanaz marad). Ezután keresd meg az okulár tárgytávolságát d_o2 = L − d_i1, és annak képtávolságát d_i2-t az 1/f_e = 1/d_o2 + 1/d_i2 képletből (f_e = 25 cm). Végül M = (−d_i1/d_o1)·(−d_i2/d_o2). Hasonlítsd össze M-et a táblázattal.
- Magyarázd meg, miért marad az objektív saját nagyítása állandó mindhárom mérésnél, míg az okulár nagyítása — és így a teljes rendszernagyítás — a tubushosszal változik.
Hol bukkan fel ez a laboron túl
- Hasonlítsd össze e kísérlet rendszernagyítását az egyszerű nagyító kísérlet M = N/f képletével. Magyarázd meg, miért szorozhatja meg két valódi lencsekép összekapcsolása a nagyítást sokkal az fölé, amit bármelyik lencse önmagában elérhetne.
- A valódi mikroszkópok történelmileg konkrét tubushosszokra (mint 160 mm) standardizáltak, hogy a különböző gyártók objektívjei és okulárjai kiszámíthatóan keverhetők és párosíthatók legyenek. Magyarázd meg, miért számít a tubushossz standardizálása — nem csak az egyes lencsék gyújtótávolsága — a cserélhető mikroszkóp-alkatrészekhez.
- AP Physics 2 — Unit 13: Geometric Optics
- General High School Physics — Light & optics
- NGSS High School Physics — Wave properties
- Üdv a Mikroszkópnál
- Válaszd ki az objektívet
- Nyomd meg az Indítást
- Kétszakaszos nagyítás
- Nyisd meg a Tulajdonságok panelt
- Sikerült!
Nyisd meg az interaktív szimulációt a jelenet megépítéséhez, nyomd meg az Indítást, és fedezz fel élő mérésekkel és vezetett tutoriallal.