Mikroskop Majemuk: Dua Lensa untuk Pembesaran Tinggi
1 · Memprediksi
Mikroskop majemuk menggunakan lensa objektif dengan fokus pendek yang dekat dengan spesimen, diikuti oleh lensa okuler. Apakah menggunakan dua lensa secara berurutan dapat menghasilkan pembesaran yang jauh lebih tinggi dibandingkan jika menggunakan salah satu lensa saja?
- Ya — merangkai dua perbesaran sedang akan mengalikannya, sehingga menghasilkan perbesaran keseluruhan yang jauh lebih tinggi daripada satu lensa.
- Tidak — menggunakan dua lensa tidak meningkatkan pembesaran melebihi batas satu lensa.
- Perbesaran hanya bergantung pada lensa okuler, bukan objektifnya.
2 · Pengaturan
- Buka preset mikroskop majemuk dan tekan Reset. Objektifnya mempunyai f = 6 cm; lensa okuler mempunyai f = 8 cm, dipisahkan sejauh 22 cm.
- Aktifkan pembacaan jarak gambar dan pembesaran sistem objektif.
- Tetapkan jarak spesimen dari obyektif untuk setiap percobaan dan catat jarak bayangan obyektif dan perbesaran sistem secara keseluruhan.
3 · Kumpulkan Data
| Jarak spesimen dari obyektif (cm) | Jarak bayangan obyektif (cm) | Pembesaran sistem M |
|---|---|---|
| 10.00 | ||
| 12.00 | ||
| 14.00 |
Plot perbesaran sistem M (sumbu y) terhadap jarak spesimen (sumbu x) untuk tiga percobaan Anda.
4 · Analisis
- Untuk sekali percobaan, hitung jarak bayangan lensa objektif d_i1 dari 1/f₁ = 1/d_o1 + 1/d_i1 (f₁ = 6 cm), kemudian jarak benda pada lensa okuler d_o2 = 22 − d_i1, maka jarak bayangannya d_i2 dari 1/f₂ = 1/d_o2 + 1/d_i2 (f₂ = 8 cm). Akhirnya M = (−d_i1/d_o1)·(−d_i2/d_o2). Bandingkan M dengan tabel.
- Jarak spesimen standar preset ini (12 cm) memberikan M = 4. Jelaskan, dengan menggunakan perhitungan rantai, bagaimana perbesaran obyektif sederhana dikombinasikan dengan perbesaran lensa okuler sederhana digabungkan menjadi angka keseluruhan yang jauh lebih besar.
5 · Perluas
- Spesimen yang ditempatkan sedikit di luar jarak fokus objektif (seperti dalam eksperimen ini) menghasilkan perbesaran tahap pertama yang besar. Jelaskan mengapa objektif mikroskop dirancang dengan jarak fokus yang sangat pendek (beberapa mm pada instrumen sebenarnya) untuk memaksimalkan efek ini.
- Mikroskop majemuk tidak dapat memperbesar tanpa batas waktu — melampaui titik tertentu, memperbesar lebih jauh hanya memperbesar kekaburan tanpa mengungkap detail baru, dibatasi oleh panjang gelombang cahaya itu sendiri (difraksi). Mengapa menambahkan lebih banyak tahapan lensa mungkin tidak menyelesaikan batasan mendasar ini?
Fisika di Balik Eksperimen Ini
Pembesaran Mikroskop Dua Tahap
Perbesaran keseluruhan mikroskop majemuk adalah hasil perkalian perbesaran objektif (pencitraan spesimen) dan perbesaran lensa okuler (pencitraan ulang gambar perantara): M = m_objective × m_eyepiece.