Az összetett mikroszkóp: két lencse nagy nagytításhoz

1 · Jóslás

Az összetett mikroszkóp rövid gyújtótávolságú objektívet használ a preparátum közelében, majd okulárt. Két lencse sorba kapcsolása sokkal nagyobb nagytítást ér-e el, mint bármelyik lencse egyedül?

• Igen — két mérsékelt nagytítás láncba fűzése megszorozza őket, jóval nagyobb össznagytítást adva, mint egyetlen lencse.
• Nem — két lencse használata nem növeli a nagytítást egyetlen lencse határán túl.
• A nagytítás csak az okulártól függ, nem az objektívtől.

2 · Előkészítés

1. Nyisd meg a compound-microscope előbeállítást, és nyomd meg a Visszaállítást. Az objektív f = 6 cm; az okulár f = 8 cm, 22 cm-re egymástól.
2. Engedélyezd az objektív képtávolság- és rendszernagytítás-kijelzőit.
3. Állítsd be a preparátum objektívtől mért távolságát minden mérésnél, és rögzítsd az objektív képtávolságát és a teljes rendszernagytítást.

3 · Adatgyűjtés

Ábrázold az M rendszernagytítást (y-tengely) a preparátum-távolsággal (x-tengely) szemben a három mérésedhez.

4 · Elemzés

1. Egy mérésnél számítsd ki az objektív d_i1 képtávolságát az 1/f₁ = 1/d_o1 + 1/d_i1 képlettel (f₁ = 6 cm), majd az okulár d_o2 = 22 − d_i1 tárgytávolságát, majd annak d_i2 képtávolságát az 1/f₂ = 1/d_o2 + 1/d_i2 képlettel (f₂ = 8 cm). Végül M = (−d_i1/d_o1)·(−d_i2/d_o2). Hasonlítsd az M-et a táblázathoz.
2. Az előbeállítás alapértelmezett preparátum-távolsága (12 cm) M = 4-et ad. Magyarázd meg a láncszámítással, hogyan halmozódik mérsékelt objektívnagytítás és mérsékelt okulárnagytítás sokkal nagyobb összértékké.

5 · Kiterjesztés

1. Az objektív gyújtótávolságánál épphogy kívül lévő preparátum (mint e kísérletben) nagy első fokozatú nagytítást ad. Magyarázd meg, miért tervezik a mikroszkóp-objektíveket nagyon rövid gyújtótávolsággal (valódi műszerekben néhány mm), hogy ezt a hatást maximalizálják.
2. Az összetett mikroszkópok nem nagytíthatók a végtelenségig — egy ponton túl a további nagytítás csak a homályt nagyítja, új részletet nem tár fel, a fény saját hullámhossza korlátoz (diffrakció). Miért nem oldhatná meg ezt az alapvető határt egyszerűen több lencsefokozat hozzáadása?

A fizika a kísérlet mögött

← Vissza a kísérlethez

138 ingyenes nyomtatható fizikai munkalap