Összetett mikroszkóp-nagytítás: a teljes képlet
1 · Jóslás
Az összetett mikroszkóp teljes szögnagyítása a tubushossztól (objektív és okulár közti távolság) függ, nem csak az egyedi gyújtótávolságaiktól. A hosszabb tubushossz növeli a teljes nagytítást?
- Nem — a tubushossz nem befolyásolja a teljes nagytítást, csak az egyedi lencsegyújtótávolságok.
- Csak az okulár gyújtótávolsága számít, nem a tubushossz.
- Igen — a hosszabb tubushossz növeli az objektív saját képnagytítását, amely belemszorozódik a teljes rendszernagytításba.
2 · Előkészítés
- Nyisd meg a microscope előbeállítást, és nyomd meg a Visszaállítást. Az objektív f_o = 8 cm; az okulár f_e = 25 cm.
- Engedélyezd a szögnagyítás-kijelzőt.
- Állítsd be a tubushosszt (objektív–okulár távolság) minden mérésnél, és rögzítsd az eredő nagytítást.
3 · Adatgyűjtés
| Csőhossz L (cm) | Szögnagyítás M |
|---|---|
| 50.00 | |
| 70.00 | |
| 90.00 |
Ábrázold az M-et (y-tengely) az L tubushosszal (x-tengely) szemben a három mérésedhez. Egyenes-e a vonal az origón át?
4 · Elemzés
- Egy mérésnél számítsd ki az M = −(L/f_o)·(N/f_e) f_o = 8 cm, f_e = 25 cm, N = 25 cm (szabványos közelpont) használatával. Hasonlítsd a táblázathoz.
- Magyarázd meg, miért egyesíti ez a képlet egy „oldalirányú” nagytítási faktort (L/f_o, az objektív tubushosszon át történő leképezéséből) és egy „szögletes” nagytítási faktort (N/f_e, az okulárból, mint egyszerű nagyítóból arra a közbülső képre).
5 · Kiterjesztés
- Hasonlítsd össze e kísérlet képletét a simple-magnifier kísérlet M = N/f-jével. Magyarázd meg, miért képviseli a mikroszkóp extra L/f_o faktora azt az „elő-nagytítási” lépést, amelyet az objektívlencse ad, még mielőtt az okulár egyáltalán bekapcsolódna.
- 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 az L (az f_o és f_e mellett) standardizálása a cserélhető mikroszkóp-alkatrészekhez.
A fizika a kísérlet mögött
Összetett mikroszkóp nagyítása
Az összetett mikroszkóp teljes szögnagyítása M = −(L/f_o)(N/f_e): az objektív nagytítása az L tubushosszon át, szorozva az okulár egyszerű-nagyító faktorával a szabványos N = 25 cm közelponttal.
Optika
- Gyűjtőlencse: valós képek 2f-en túl
- A gyújtópont: ahová a képek a végtelenbe menekülnek
- Lencse mint nagyító
- Szórólencse: mindig látszólagos, mindig kicsinyített
- Homorú tükör: valós képek, mint a gyűjtőlencsénél
- Domború tükör: mindig kicsinyített látszólagos kép
- A síktükör: különleges, invariáns eset
- Látszólagos mélység: miért tűnik sekélyebbnek egy medence, mint amilyen
- Teljes visszaverődés: a határszög
- Kétlencsés relé: képek láncba fűzése
- Az összetett mikroszkóp: két lencse nagy nagytításhoz
- Fotónagyító: két lencse valós, nagyobb képhez