Ottica

Microscopio composto (angolare)

Obiettivo a focale corta e oculare moltiplicano in un grande ingrandimento angolare per oggetti minuscoli vicini.

Microscopio composto (angolare) — simulazione interattiva (Ottica). Obiettivo a focale corta e oculare moltiplicano in un grande ingrandimento angolare per oggetti minuscoli vicini. Laboratorio virtuale di fisica gratuito nel browser con misure SI dal vivo e tutorial guidato.

Microscopio composto

Obiettivo a focale corta e oculare moltiplicano in un grande ingrandimento angolare per oggetti minuscoli vicini.

L'obiettivo crea un'immagine reale ingrandita appena dentro il fuoco dell'oculare; l'oculare agisce da lente d'ingrandimento su quell'immagine. L'ingrandimento angolare totale è circa il prodotto dell'ingrandimento trasversale dell'obiettivo per la potenza dell'oculare — tipicamente centinaia di volte in biologia.

• M = M_obj × M_eye
• Ingrandimento angolare

Sintesi dell'indagine

Pianifica la domanda prima di aprire il laboratorio

La sintesi riprende la pagina pre-renderizzata: domanda guida, previsioni concorrenti, ruoli delle variabili, leggi dominanti, procedura, analisi ed estensioni restano visibili e in quest'ordine.

Domanda guida

Un microscopio usa un obiettivo corto presso il campione e un oculare. Due lenti in sequenza ottengono molto più ingrandimento di ciascuna da sola?

Previsioni da valutare

• Sì: due ingrandimenti moderati si moltiplicano.
• No: non si supera il limite di una lente.
• Conta solo l'oculare.

Ruoli delle variabili

Cosa imposti tu:

• Distanza campione-obiettivo (cm)

Cosa misuri:

• Distanza immagine obiettivo (cm)
• Ingrandimento M

Come si svolge l'indagine

1. Apri il preset compound-microscope e premi Reset. L'obiettivo ha f = 6 cm; l'oculare ha f = 8 cm, separati di 22 cm.
2. Attiva le letture di distanza immagine dell'obiettivo e ingrandimento totale.
3. Imposta la distanza campione-obiettivo per ogni prova e registra distanza e ingrandimento.

Equazione che governa

Ingrandimento a due stadi — M = m₁·m₂·…

L'ingrandimento complessivo di un microscopio composto è il prodotto dell'ingrandimento dell'obiettivo (che forma l'immagine del campione) e dell'ingrandimento dell'oculare (che riforma quell'immagine intermedia): M = m_objective × m_eyepiece.

Cosa il foglio stampabile chiede di ricavare agli studenti

• Per una prova, calcola la distanza immagine dell'obiettivo d_i1 da 1/f₁ = 1/d_o1 + 1/d_i1 (f₁ = 6 cm), poi la distanza oggetto dell'oculare d_o2 = 22 − d_i1, poi la sua distanza immagine d_i2 da 1/f₂ = 1/d_o2 + 1/d_i2 (f₂ = 8 cm). Infine M = (−d_i1/d_o1)·(−d_i2/d_o2). Confronta M con la tabella.
• La distanza del campione predefinita (12 cm) dà M = 4. Spiega, usando il calcolo a catena, come un ingrandimento modesto dell'obiettivo combinato con un ingrandimento modesto dell'oculare si componga in un numero complessivo molto più grande.

Dove si ritrova fuori dal laboratorio

• Un campione appena fuori la focale dell'obiettivo (come qui) dà grande ingrandimento al primo stadio. Spiega perché gli obiettivi hanno focali brevissime (pochi mm nei reali) per massimizzare l'effetto.
• I microscopi non ingrandiscono all'infinito: oltre un certo punto si ingrandisce solo la sfocatura, limitata dalla stessa λ (diffrazione). Perché aggiungere stadi non risolve questo limite?

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

1. Benvenuto al microscopio
2. Seleziona l'oggetto
3. Premi Play
4. Obiettivo più oculare
5. Apri il pannello Proprietà
6. Ce l'hai fatta!

Apri la simulazione interattiva per costruire la scena, premere Play ed esplorare con misure dal vivo e un tutorial guidato.

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L'equazione della lente sottile