Sudėtinis mikroskopas: du lęšiai dideliam didinimui

1 · Spėk

Sudėtinis mikroskopas naudoja trumpo židinio nuotolio objektyvą arti preparato, po kurio eina okuliaras. Ar dviejų lęšių nuoseklus naudojimas pasiekia gerokai didesnį didinimą nei bet kuris lęšis vienas galėtų?

• Taip — dviejų vidutinių didinimų grandininimas daugina juos, duodamas gerokai didesnį bendrąjį didinimą nei vienas lęšis.
• Ne — dviejų lęšių naudojimas nedidina didinimo už vieno lęšio ribos.
• Didinimas priklauso tik nuo okuliaro, ne nuo objektyvo.

2 · Paruošk

1. Atidaryk „Sudėtinis mikroskopas“ eksperimentą ir spausk Atstatyti. Objektyvas turi f = 6 cm; okuliaras turi f = 8 cm, atskirti 22 cm.
2. Įjunk objektyvo atvaizdo atstumo ir sistemos didinimo rodmenis.
3. Nustatyk preparato atstumą nuo objektyvo kiekvienam bandymui ir užsirašyk objektyvo atvaizdo atstumą bei bendrąjį sistemos didinimą.

3 · Rink duomenis

Braišyk sistemos didinimą M (y ašis) prieš preparato atstumą (x ašis) savo trims bandymams.

4 · Analizuok

1. Vienam bandymui apskaičiuok objektyvo atvaizdo atstumą d_i1 iš 1/f₁ = 1/d_o1 + 1/d_i1 (f₁ = 6 cm), tada okuliaro daikto atstumą d_o2 = 22 − d_i1, tada jo atvaizdo atstumą d_i2 iš 1/f₂ = 1/d_o2 + 1/d_i2 (f₂ = 8 cm). Galiausiai M = (−d_i1/d_o1)·(−d_i2/d_o2). Palygink M su lentele.
2. Šio eksperimento numatytasis preparato atstumas (12 cm) duoda M = 4. Paaiškink, naudodamas grandininį skaičiavimą, kaip kuklus objektyvo didinimas, sujungtas su kukliu okuliaro didinimu, sudaro gerokai didesnį bendrąjį skaičių.

5 · Išplėsk

1. Preparatas, pastatytas vos vos už objektyvo židinio nuotolio (kaip šiame eksperimente), gamina didelį pirmosios pakopos didinimą. Paaiškink, kodėl mikroskopo objektyvai projektuojami su labai trumpais židinio nuotoliais (keli mm realiuose prietaisuose), kad maksimizuotų šį efektą.
2. Sudėtiniai mikroskopai negali didinti be galo — už tam tikros taškes tolesnis didinimas tik padidina suliejimą neatskleisdamas naujų detalių, ribojamas pačios šviesos bangos ilgio (difrakcija). Kodėl paprastas daugiau lęšių pakopų pridėjimas gali neišspręsti šios fundamentulios ribos?

Fizika už šio eksperimento

← Grįžti prie eksperimento

138 nemokami spausdinami fizikos darbo lapai