Sudėtinis mikroskopas: vamzdžio ilgis ir didinimas

1 · Spėk

Sudėtinio mikroskopo objektyvas ir okuliaras turi fiksuotus židinio nuotolius, bet okuliaro padėtį — vamzdžio ilgį — vis tiek galima reguliuoti. Ar vamzdžio ilgio keitimas keičia bendrąjį (sistemos) mikroskopo didinimą, nors nė vieno lęšio židinio nuotolis nesikeičia?

• Ne — vamzdžio ilgis neveikia bendrojo didinimo, tik atskiri lęšių židinio nuotoliai veikia.
• Svarbus tik okuliaro židinio nuotolis, o ne tai, kaip toli jis nuo objektyvo.
• Taip — didinant vamzdžio ilgį okuliaras priartėja prie savo paties židinio (objektyvo sudaromo tikrojo atvaizdo atžvilgiu), o tai padidina paties okuliaro didinimą ir jis dauginasi į didesnį bendrąjį sistemos didinimą.

2 · Paruošk

1. Atidaryk „Sudėtinio mikroskopo didinimas“ eksperimentą ir spausk Atstatyti. Objektyvas (f_o = 8 cm, esant fiksuotam mėginio atstumui) sudaro tikrąjį atvaizdą; okuliaras turi f_e = 25 cm.
2. Įjunk sistemos didinimo rodmuo (bendrą dviejų lęšių atvaizdų grandinės M).
3. Nustatyk vamzdžio ilgį (objektyvo-iki-okuliaro atskyrimą) kiekvienam bandymui ir užsirašyk gaunamą sistemos didinimą.

3 · Rink duomenis

Braišyk sistemos didinimą M (y ašis) prieš vamzdžio ilgį L (x ašis) savo trims bandymams. Ar ryšys yra tiesi linija?

4 · Analizuok

1. Vienam bandymui pirmiausia rask objektyvo atvaizdo atstumą d_i1 iš 1/f_o = 1/d_o1 + 1/d_i1 (d_o1 = 9,6 cm, f_o = 8 cm — lieka toks pat bet kokiam vamzdžio ilgiui). Tada rask okuliaro daikto atstumą d_o2 = L − d_i1, ir jo atvaizdo atstumą d_i2 iš 1/f_e = 1/d_o2 + 1/d_i2 (f_e = 25 cm). Galiausiai M = (−d_i1/d_o1)·(−d_i2/d_o2). Palygink M su lentele.
2. Paaiškink, kodėl paties objektyvo didinimas išlieka pastovus visuose trijuose bandymuose, o okuliaro didinimas — taigi ir bendrasis sistemos didinimas — keičiasi su vamzdžio ilgiu.

5 · Išplėsk

1. Palygink šio eksperimento sistemos didinimą su „Paprastoji lupa“ eksperimento M = N/f. Paaiškink, kodėl sujungus du tikrus lęšių atvaizdus grandine galima padauginti didinimą kur kas daugiau, nei bet kuris lęšis galėtų pasiekti vienas.
2. Realūs mikroskopai istoriškai standartizavo konkrečius vamzdžio ilgius (kaip 160 mm), kad objektyvus ir okuliarus iš skirtingų gamintojų būtų galima maišyti ir derinti prognozuojamai. Paaiškink, kodėl vamzdžio ilgio standartizavimas — ne tik kiekvieno lęšio židinio nuotolis — svarbus keičiamiems mikroskopo komponentams.

Fizika už šio eksperimento

← Grįžti prie eksperimento

138 nemokami spausdinami fizikos darbo lapai