Optika

Sudėtinis mikroskopas (kampinis)

Trumpo židinio nuotolio objektyvas ir okuliaras sudaugina į didelį kampinį didinimą mažiems artimiems daiktams.

Sudėtinis mikroskopas (kampinis) — interaktyvi Optika simuliacija. Trumpo židinio nuotolio objektyvas ir okuliaras sudaugina į didelį kampinį didinimą mažiems artimiems daiktams. Nemokama naršyklės virtuali fizikos laboratorija su gyvais SI matavimais ir vedama instrukcija.

Sudėtinio mikroskopo optika

Trumpo židinio objektyvas ir okuliaras sudaugina į didelį kampinį didinimą mažiems artimiems daiktams.

Objektyvas sukuria padidintą realų atvaizdą vos okuliaro židinio taško viduje; okuliaras tada veikia kaip lupa tam atvaizdui. Bendrasis kampinis didinimas apytiksliai lygus objektyvo skersinio didinimo ir okuliaro didinimo galios sandaugai — paprastai šimtai kartų biologiniam darbui.

• M = −f₁/f₂
• Dviejų lęšių sistema

Tyrimo santrauka

Suplanuok klausimą dar prieš atidarydamas laboratoriją

Santrauka atspindi iš anksto sugeneruotą puslapį: pagrindinis klausimas, konkuruojantys spėjimai, kintamųjų vaidmenys, valdantys dėsniai, sąranka, analizė ir pratęsimo raginimai išlieka matomi ir būtent šia tvarka.

Pagrindinis klausimas

Sudėtinio mikroskopo bendrasis kampinis didinimas priklauso nuo vamzdžio ilgio (atstumo tarp objektyvo ir okuliaro), ne tik nuo jų atskirų židinio nuotolių. Ar ilgesnis vamzdžio ilgis didina bendrąjį didinimą?

Svarstytini spėjimai

• Ne — vamzdžio ilgis neveikia bendrojo didinimo, tik atskiri lęšių židinio nuotoliai veikia.
• Svarbus tik okuliaro židinio nuotolis, ne vamzdžio ilgis.
• Taip — ilgesnis vamzdžio ilgis didina objektyvo pačio atvaizdo didinimą, kuris dauginasi į bendrąjį sistemos didinimą.

Kintamųjų vaidmenys

Ką tu nustatai:

• Vamzdžio ilgis L (cm)

Ką tu matauji:

• Kampinis didinimas M

Kaip vyksta tyrimas

1. Atidaryk „Sudėtinio mikroskopo didinimas“ eksperimentą ir spausk Atstatyti. Objektyvas turi f_o = 8 cm; okuliaras turi f_e = 25 cm.
2. Įjunk kampinio didinimo rodmuo.
3. Nustatyk vamzdžio ilgį (objektyvo-iki-okuliaro atskyrimą) kiekvienam bandymui ir užsirašyk gaunamąjį didinimą.

Valdančioji lygtis

Sudėtinio mikroskopo didinimas — M = −(L/f_o)(N/f_e)

Sudėtinio mikroskopo bendrasis kampinis didinimas yra M = −(L/f_o)(N/f_e): objektyvo didinimas per vamzdžio ilgį L, padaugintas iš okuliaro paprastosios lupos faktoriaus, naudodamas standartinį artimąjį tašką N = 25 cm.

Ką spausdinamasis darbo lapas prašo mokinių apskaičiuoti

• Vienam bandymui apskaičiuok M = −(L/f_o)·(N/f_e) naudodamas f_o = 8 cm, f_e = 25 cm, N = 25 cm (standartinis artimasis taškas). Palygink su lentele.
• Paaiškink, kodėl ši formulė jungia ir „skersinį“ didinimo faktorių (L/f_o, iš objektyvo atvaizdavimo per vamzdžio ilgį), ir „kampinį“ didinimo faktorių (N/f_e, iš okuliaro, veikiančio kaip paprastoji lupa tam tarpiniam atvaizdui).

Kur tai pasirodo už laboratorijos ribų

• Palygink šio eksperimento formulę su „Paprastoji lupa“ eksperimento M = N/f. Paaiškink, kodėl mikroskopo papildomas faktorius L/f_o atspindi „prieš-didinimo“ žingsnį, kurį objektyvo lęšis prisideda, dar prieš okularui įsitraukiant.
• Realūs mikroskopai istoriškai standartizavo konkrečius vamzdžio ilgius (kaip 160 mm), kad objektyvus ir okularus iš skirtingų gamintojų būtų galima maišyti ir derinti prognozuojamai. Paaiškink, kodėl L standartizavimas (greta f_o ir f_e) svarbus keičiamiems mikroskopo komponentams.

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

1. Sveiki atvykę prie mikroskopo
2. Pasirink objektyvo lęšį
3. Spausk Leisti
4. Dviejų pakopų didinimas
5. Atidaryk Savybių skydą
6. Tau pavyko!

Atidaryk interaktyvią simuliaciją, sukurk sceną, spausk Leisti ir tyrinėk su gyvais matavimais bei vedama instrukcija.

Atidaryk interaktyvią laboratoriją →

Atsisiųsti darbo lapą →

Plonojo lęšio lygtis