광학
복합 현미경 (각배율)
초점거리가 짧은 대물렌즈와 접안렌즈가 곱해져 가까운 작은 물체에 큰 각배율을 만듭니다.
복합 현미경 (각배율) — 인터랙티브 광학 시뮬레이션. 초점거리가 짧은 대물렌즈와 접안렌즈가 곱해져 가까운 작은 물체에 큰 각배율을 만듭니다. 실시간 SI 측정값과 안내형 튜토리얼을 제공하는 무료 브라우저 기반 가상 물리 실험실입니다.
복합 현미경 광학
단초점 대물 렌즈와 접안 렌즈가 곱해져 작은 근거리 물체에 큰 각 확대율을 줍니다.
대물렌즈는 접안렌즈 초점 바로 안쪽에 확대된 실상을 만들고, 접안렌즈는 그 상에 대해 돋보기처럼 작용합니다. 전체 각배율은 대물렌즈의 횡배율과 접안렌즈의 배율의 곱에 가까우며 — 생물학적 관찰에서는 보통 수백 배에 달합니다.
- M = −f₁/f₂
- 두 렌즈 시스템
조사 개요
랩을 열기 전에 질문을 계획하세요.
이 브리프는 사전 렌더링된 페이지를 반영합니다. 탐구 질문, 서로 다른 예측, 변수의 역할, 지배 법칙, 설정, 분석 및 확장 질문을 이 순서로 계속 표시합니다.
운전 질문
복합 현미경의 총 각도 배율은 개별 초점 길이뿐만 아니라 튜브 길이(대물렌즈와 접안렌즈 사이의 거리)에 따라 달라집니다. 튜브 길이가 길수록 전체 배율이 증가합니까?
검토할 예측
- 아니요. 튜브 길이는 전체 배율에 영향을 주지 않으며 개별 렌즈 초점 거리에만 영향을 미칩니다.
- 접안렌즈의 초점 거리만 중요하며 튜브 길이는 중요하지 않습니다.
- 예. 튜브 길이가 길수록 대물렌즈 자체의 이미지 배율이 증가하여 전체 시스템 배율이 증가합니다.
다양한 역할
설정하는 것:
- 튜브 길이 L (cm)
측정하는 것:
- 각배율 M
실험 진행 방법
- 현미경 사전 설정을 열고 재설정을 누릅니다. 대물렌즈는 f_o = 8cm입니다. 접안렌즈의 f_e = 25cm입니다.
- 각배율 표시를 활성화하세요.
- 각 시행마다 경통 길이(대물렌즈-접안렌즈 간격)를 설정하고 결과 배율을 기록하세요.
지배방정식
복합현미경 배율 — M = −(L/f_o)(N/f_e)
복합 현미경의 총 각도 배율은 M = −(L/f_o)(N/f_e)입니다. 즉, 튜브 길이 L에 대한 대물렌즈의 배율에 표준 근점 N = 25cm를 사용하여 접안렌즈의 simple-magnifier 계수를 곱한 값입니다.
인쇄용 실험지에서 학생이 계산할 내용
- 한 번의 시행에서는 f_o = 8cm, f_e = 25cm, N = 25cm(표준 근점)를 사용하여 M = −(L/f_o)·(N/f_e)를 계산합니다. 표와 비교해 보세요.
- 이 공식이 '측면' 배율 계수(튜브 길이에 대한 대물렌즈 이미징의 L/f_o)와 '각도' 배율 계수(중간 이미지에서 단순 돋보기 역할을 하는 접안렌즈의 N/f_e)를 결합하는 이유를 설명하십시오.
실험 밖에서의 활용
- 이 실험의 공식을 simple-magnifier 실험의 M = N/f와 비교하세요. 현미경의 추가 인자 L/f_o가, 접안렌즈가 관여하기도 전에 대물렌즈가 기여하는 '사전 확대' 단계를 나타내는 이유를 설명하세요.
- 실제 현미경은 역사적으로 특정 튜브 길이(예: 160mm)로 표준화되어 있으므로 다양한 제조업체의 대물렌즈와 접안렌즈를 예상대로 혼합하고 일치시킬 수 있습니다. L(f_o 및 f_e와 함께) 표준화가 교체 가능한 현미경 부품에 중요한 이유를 설명하십시오.
- AP Physics 2 — Unit 13: Geometric Optics
- General High School Physics — Light & optics
- NGSS High School Physics — Wave properties
- 현미경에 오신 것을 환영합니다
- 대물 렌즈 선택
- 재생을 누르세요
- 2단 확대
- 검사기 열기
- 잘 하셨습니다!
대화형 시뮬레이션을 열어 장면을 빌드하고 재생을 누른 뒤, 실시간 측정 및 가이드 튜토리얼과 함께 탐구해 보세요.