Optika

Saliktais mikroskops (leņķiskais)

Īsfokusa objektīvs un okulārs reizinās lielā leņķiskajā palielinājumā sīkiem tuviem priekšmetiem.

Saliktais mikroskops (leņķiskais) — interaktīva Optika simulācija. Īsfokusa objektīvs un okulārs reizinās lielā leņķiskajā palielinājumā sīkiem tuviem priekšmetiem. Bezmaksas virtuālā fizikas laboratorija pārlūkā ar dzīviem SI mērījumiem un vadītu pamācību.

Saliktais mikroskops

Īsfokusa objektīvs un okulārs reizinās lielā leņķiskajā palielinājumā sīkiem tuviem priekšmetiem.

Objektīvs rada palielinātu reālu tēlu tikko okulāra fokusa iekšpusē; okulārs tad darbojas kā palielināmais stikls uz šo tēlu. Kopējais leņķiskais palielinājums ir aptuveni objektīva šķērseniskā palielinājuma un okulāra palielināmās jaudas reizinājums — parasti simtiem reižu bioloģiskajam darbam.

• M = M_obj × M_eye
• Leņķiskais palielinājums

Izpētes kopsavilkums

Izplāno jautājumu, pirms atver laboratoriju

Īss apraksts atspoguļo iepriekšrenderēto lapu: virzošais jautājums, konkurējošās prognozes, mainīgo lielumu lomas, noteicošie likumi, iestatījums, analīze un paplašinājuma jautājumi paliek redzami un šajā secībā.

Virzošais jautājums

Saliktais mikroskops izmanto īsa fokusa attāluma objektīva lēcu tuvu preparātam, kam seko okulārs. Vai divu lēcu izmantošana secībā sasniedz daudz augstāku palielinājumu nekā katra lēca viena?

Prognozes, ko svērt

• Jā — divu mērenu palielinājumu ķēdēšana tās reizina kopā, dodot daudz augstāku kopējo palielinājumu nekā viena lēca.
• Nē — divu lēcu izmantošana nepalielina palielinājumu pāri vienas lēcas robežai.
• Palielinājums atkarīgs tikai no okulāra, nevis objektīva.

Lielumu lomas

Ko tu iestati:

• Preparāta attālums no objektīva (cm)

Ko tu mēri:

• Objektīva tēla attālums (cm)
• Sistēmas palielinājums M

Kā izpēte norit

1. Atver saliktā mikroskopa eksperimentu un nospied Atiestatīt. Objektīvam ir f = 6 cm; okulāram ir f = 8 cm, atstatumā 22 cm.
2. Ieslēdz objektīva tēla attāluma un sistēmas palielinājuma rādījumus.
3. Iestati preparāta attālumu no objektīva katram mēģinājumam un ieraksti objektīva tēla attālumu un kopējo sistēmas palielinājumu.

Noteicošais vienādojums

Divpakāpju mikroskopa palielinājums — M = m₁·m₂·…

Saliktā mikroskopa kopējais palielinājums ir objektīva palielinājuma (attēlojot preparātu) un okulāra palielinājuma (pārattēlojot šo starptēlu) reizinājums: M = m_objective × m_eyepiece.

Ko drukājamā darba lapa liek skolēniem izrēķināt

• Vienam mēģinājumam izrēķini objektīva tēla attālumu d_i1 no 1/f₁ = 1/d_o1 + 1/d_i1 (f₁ = 6 cm), tad okulāra priekšmeta attālumu d_o2 = 22 − d_i1, tad tā tēla attālumu d_i2 no 1/f₂ = 1/d_o2 + 1/d_i2 (f₂ = 8 cm). Beigās M = (−d_i1/d_o1)·(−d_i2/d_o2). Salīdzini M ar tabulu.
• Šī eksperimenta noklusējuma preparāta attālums (12 cm) dod M = 4. Izskaidro, izmantojot ķēdes aprēķinu, kā mērens objektīva palielinājums, apvienots ar mērenu okulāra palielinājumu, savairojas daudz lielākā kopējā skaitlī.

Kur tas parādās ārpus laboratorijas

• Preparāts, novietots tikko aiz objektīva fokusa attāluma (kā šajā eksperimentā), rada lielu pirmās pakāpes palielinājumu. Izskaidro, kāpēc mikroskopa objektīvi tiek projektēti ar ļoti īsiem fokusa attālumiem (daži mm īstos instrumentos), lai maksimizētu šo efektu.
• Saliktie mikroskopi nevar palielināt bezgalīgi — pāri noteiktam punktam turpināta palielināšana tikai palielina aizmiglojumu, neatklājot jaunas detaļas, ko ierobežo gaismas viļņa garums pats (difrakcija). Kāpēc vienkārši vairāk lēcu pakāpju pievienošana neatrisinātu šo fundamentālo robežu?

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

1. Sveicināts saliktā mikroskopa eksperimentā
2. Atlasīts priekšmetu
3. Nospied „Atskaņot”
4. Objektīvs plus okulārs
5. Atver Īpašību paneli
6. Tev izdevās!

Atver interaktīvo simulāciju, lai uzbūvētu ainu, spiestu „Atskaņot“ un izpētītu to ar dzīviem mērījumiem un vadītu pamācību.

Atvērt interaktīvo laboratoriju →

Lejupielādēt darba lapu →

Plānās lēcas vienādojums