Sudėtinio mikroskopo didinimas: pilnoji formulė
1 · Spėk
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?
- 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.
2 · Paruošk
- Atidaryk „Sudėtinio mikroskopo didinimas“ eksperimentą ir spausk Atstatyti. Objektyvas turi f_o = 8 cm; okuliaras turi f_e = 25 cm.
- Įjunk kampinio didinimo rodmuo.
- Nustatyk vamzdžio ilgį (objektyvo-iki-okuliaro atskyrimą) kiekvienam bandymui ir užsirašyk gaunamąjį didinimą.
3 · Rink duomenis
| Vamzdžio ilgis L (cm) | Kampinis didinimas M |
|---|---|
| 50.00 | |
| 70.00 | |
| 90.00 |
Braišyk M (y ašis) prieš vamzdžio ilgį L (x ašis) savo trims bandymams. Ar linija tiesė pro pradžią?
4 · Analizuok
- 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).
5 · Išplėsk
- 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.
Fizika už šio eksperimento
Sudėtinio mikroskopo didinimas
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.
Optika
- Sutraukiantis lęšis: realūs atvaizdai už 2f
- Židinio taškas: kur atvaizdai pabėga į begalybę
- Lęšis kaip didinamasis stiklas
- Išskaidantysis lęšis: visada tariamas, visada sumažintas
- Įgaubtas veidrodis: realūs atvaizdai kaip sutraukiančiojo lęšio
- Išgaubtas veidrodis: visada sumažintas tariamas atvaizdas
- Plokščias veidrodis: specialus, invariantinis atvejis
- Regimasis gylis: kodėl baseinas atrodo sekesnis nei yra
- Visiškasis vidinis atspindys: ribinis kampas
- Dviejų lęšių relė: atvaizdų grandininimas
- Sudėtinis mikroskopas: du lęšiai dideliam didinimui
- Fotografinis didintuvas: du lęšiai realiam, didesniam atvaizdui