Saliktais mikroskops: Caurules garums un palielinājums

1 · Prognozē

Saliktā mikroskopa objektīvam un okulāram ir fiksēti fokusa attālumi, taču okulāra novietojumu — caurules garumu — joprojām var pielāgot. Vai caurules garuma maiņa maina mikroskopa kopējo (sistēmas) palielinājumu, kaut arī neviena no lēcām fokusa attālums nemainās?

• Nē — caurules garums neietekmē kopējo palielinājumu, tikai atsevišķie lēcu fokusa attālumi.
• Tikai okulāra fokusa attālums svarīgs, nevis tas, cik tālu tas atrodas no objektīva.
• Jā — caurules garuma palielināšana pietuvina okulāru tā paša fokusa punktam (attiecībā pret objektīva veidoto reālo attēlu), kas palielina okulāra paša palielinājumu un savairojas lielākā kopējā sistēmas palielinājumā.

2 · Iestati

1. Atver mikroskopa eksperimentu un nospied Atiestatīt. Objektīvs (f_o = 8 cm, pie fiksēta parauga attāluma) veido reālu attēlu; okulāram ir f_e = 25 cm.
2. Ieslēdz sistēmas palielinājuma rādījumu (kopējo M abu lēcu attēlveidošanas ķēdei).
3. Iestati caurules garumu (objektīva-uz-okulāru atstatumu) katram mēģinājumam un ieraksti iegūto sistēmas palielinājumu.

3 · Vāc datus

Zīmē sistēmas palielinājumu M (y ass) pret caurules garumu L (x ass) saviem trim mēģinājumiem. Vai sakarība ir taisna līnija?

4 · Analizē

1. Vienam mēģinājumam vispirms atrodi objektīva attēla attālumu d_i1 no 1/f_o = 1/d_o1 + 1/d_i1 (d_o1 = 9,6 cm, f_o = 8 cm — paliek tāds pats pie jebkura caurules garuma). Tad atrodi okulāra priekšmeta attālumu d_o2 = L − d_i1, un tā attēla attālumu d_i2 no 1/f_e = 1/d_o2 + 1/d_i2 (f_e = 25 cm). Visbeidzot M = (−d_i1/d_o1)·(−d_i2/d_o2). Salīdzini M ar tabulu.
2. Izskaidro, kāpēc objektīva paša palielinājums paliek nemainīgs visos trīs mēģinājumos, kamēr okulāra palielinājums — un tātad kopējais sistēmas palielinājums — mainās līdz ar caurules garumu.

5 · Paplašina

1. Salīdzini šī eksperimenta sistēmas palielinājumu ar vienkāršā palielināmā stikla eksperimenta M = N/f. Izskaidro, kāpēc divu reālu lēcu attēlu savienošana ķēdē var palielinājumu savairot tālu pāri tam, ko jebkura lēca viena pati varētu radīt.
2. Īstie mikroskopi vēsturiski standartizēja uz specifiskiem caurules garumiem (kā 160 mm), lai objektīvus un okulārus no dažādiem ražotājiem varētu jaukt un saderināt prognozējami. Izskaidro, kāpēc caurules garuma standartizācija — ne tikai katras lēcas fokusa attālums — svarīga apmaināmām mikroskopa daļām.

Fizika aiz šī eksperimenta

← Atpakaļ pie eksperimenta

138 bezmaksas drukājamas fizikas darba lapas