संयुक्त सूक्ष्मदर्शक: नळी-लांबी आणि आवर्धन
1 · अनुमान
संयुक्त सूक्ष्मदर्शकाच्या वस्तु-भिंग व नेत्र-भिंगाचे नाभीय अंतर स्थिर असते, पण नेत्र-भिंग्याचे स्थान — नळी-लांबी — तरीही समायोजित करता येते. कोणत्याही भिंग्याचे नाभीय अंतर न बदलता, नळी-लांबी बदलल्यास सूक्ष्मदर्शकाचे एकूण (प्रणाली) आवर्धन बदलते का?
- नाही — नळी-लांबी एकूण आवर्धनावर परिणाम करत नाही, फक्त स्वतंत्र भिंगा नाभीय अंतरे करतात.
- फक्त नेत्र-भिंग्याचे नाभीय अंतर महत्त्वाचे, तो वस्तु-भिंग्यापासून किती दूर आहे हे नाही.
- हो — नळी-लांबी वाढवल्याने नेत्र-भिंगा स्वतःच्या केंद्रबिंदूच्या (वस्तु-भिंग्याने तयार केलेल्या खर्या प्रतिमेच्या सापेक्ष) जवळ सरकतो, ज्यामुळे नेत्र-भिंग्याचे स्वतःचे आवर्धन वाढते व ते मोठ्या एकूण प्रणाली-आवर्धनात गुणले जाते.
2 · मांडणी
- मायक्रोस्कोप प्रीसेट उघडा व पुन्हा सेट दाबा. वस्तु-भिंगा (f_o = 8 cm, स्थिर नमुना अंतरावर) खरी प्रतिमा तयार करतो; नेत्र-भिंग्याचे f_e = 25 cm.
- प्रणाली-आवर्धन वाचन (दोन भिंगांच्या प्रतिमा-साखळीचे एकूण M) सुरू करा.
- प्रत्येक फेरीसाठी नळी-लांबी (वस्तु-भिंगा-ते-नेत्र-भिंगा अंतर) निश्चित करा व येणारे प्रणाली-आवर्धन नोंदवा.
3 · डेटा गोळा करा
| नळी लांबी L (cm) | प्रणाली आवर्धन M |
|---|---|
| 56.00 | |
| 61.00 | |
| 66.00 |
तुमच्या तीन फेर्यांसाठी नळी-लांबी L (x-अक्ष) विरुद्ध प्रणाली-आवर्धन M (y-अक्ष) काढा. संबंध सरळ रेषा आहे का?
4 · विश्लेषण
- एका फेरीसाठी, प्रथम वस्तु-भिंग्याचे प्रतिमा-अंतर d_i1 1/f_o = 1/d_o1 + 1/d_i1 मधून काढा (d_o1 = 9.6 cm, f_o = 8 cm — कोणत्याही नळी-लांबीला समान राहते). नंतर नेत्र-भिंग्याचे वस्तु-अंतर d_o2 = L − d_i1 काढा, आणि त्याचे प्रतिमा-अंतर d_i2 1/f_e = 1/d_o2 + 1/d_i2 मधून काढा (f_e = 25 cm). शेवटी M = (−d_i1/d_o1)·(−d_i2/d_o2). M ची तक्त्याशी तुलना करा.
- स्पष्ट करा की वस्तु-भिंग्याचे स्वतःचे आवर्धन तिन्ही फेर्यांमध्ये स्थिर का राहते, तर नेत्र-भिंग्याचे आवर्धन — आणि म्हणून एकूण प्रणाली-आवर्धन — नळी-लांबीसोबत का बदलते.
5 · विस्तार
- या प्रयोगाच्या प्रणाली-आवर्धनाची सिम्पल-मॅग्निफायर प्रयोगाच्या M = N/f शी तुलना करा. स्पष्ट करा की दोन खर्या भिंग-प्रतिमा एकत्र साखळीत जोडल्याने आवर्धन एकट्या कोणत्याही भिंग्यापेक्षा कितीतरी अधिक का वाढू शकते.
- खर्या सूक्ष्मदर्शकांनी ऐतिहासिकदृष्ट्या ठराविक नळी-लांब्यांवर (160 mm सारख्या) प्रमाणभूती आणली जेणेकरून वेगळ्या निर्मात्यांचे वस्तु-भिंगे व नेत्र-भिंगे अंदाजयोग्यपणे मिसळता येतील. स्पष्ट करा की नळी-लांबी प्रमाणभूत करणे — फक्त प्रत्येक भिंग्याचे नाभीय अंतर नव्हे — अदलाबदली भागांसाठी का महत्त्वाचे आहे.
या प्रयोगामागील भौतिकशास्त्र
संयुक्त सूक्ष्मदर्शक प्रणाली-आवर्धन
संयुक्त सूक्ष्मदर्शकाचे एकूण आवर्धन वस्तु-भिंगा व नेत्र-भिंग्याच्या स्वतःच्या प्रतिमा-आवर्धनांचा गुणाकार आहे, M = m_o × m_e — प्रत्येक दोन-भिंगांच्या खर्या प्रतिमा-साखळीचा वापर करून पातळ-भिंग समीकरणातून काढलेला, आदर्शीकृत कोनीय-आवर्धन सूत्रातून नाही.
प्रकाशिकी
- अभिसरणी भिंगा: 2f पलीकडे प्रत्यक्ष प्रतिमा
- नाभिबिंदू: जिथे प्रतिमा अनंतात पळून जातात
- स्थूलदर्शक काच म्हणून भिंगा
- अपसरणी भिंगा: नेहमी आभासी, नेहमी लहान
- अवतल आरसा: अभिसरणी भिंग्यासारखी प्रत्यक्ष प्रतिमा
- उत्तल आरसा: नेहमी लहान आभासी प्रतिमा
- सपाट आरसा: विशेष, अपरिवर्तनीय किस्सा
- आभासी खोली: तलाव खर्या खोलीपेक्षा उथला का दिसतो
- पूर्ण आंतरिक परावर्तन: क्रांतिक कोन
- दोन-भिंगा रिले: प्रतिमा साखळीत जोडणे
- संयुक्त सूक्ष्मदर्शक: जास्त आवर्धनासाठी दोन भिंगे
- छायाचित्र-स्थूलक: प्रत्यक्ष, मोठ्या प्रतिमेसाठी दोन भिंगे