Mikroskop Kompaun: Dua Kanta bagi Pembesaran Tinggi
1 · Ramal
Mikroskop kompaun menggunakan kanta objektif panjang-fokus-pendek hampir dengan spesimen, diikuti okular. Adakah penggunaan dua kanta berturutan mencapai pembesaran jauh lebih tinggi daripada mana-mana kanta bersendirian?
- Ya -- perantaian dua pembesaran sederhana mendarabkan mereka bersama, memberikan pembesaran keseluruhan jauh lebih tinggi daripada satu kanta.
- Tidak -- penggunaan dua kanta tidak meningkatkan pembesaran melangkau had satu kanta.
- Pembesaran bergantung hanya pada okular, bukan objektif.
2 · Susun
- Buka praset mikroskop-kompaun dan tekan Set semula. Objektif mempunyai f = 6 cm; okular mempunyai f = 8 cm, dipisahkan 22 cm.
- Aktifkan bacaan jarak-imej-objektif dan pembesaran-sistem.
- Tetapkan jarak spesimen daripada objektif bagi setiap percubaan dan rekod jarak imej objektif dan pembesaran sistem keseluruhan.
3 · Kumpul Data
| Jarak spesimen daripada objektif (cm) | Jarak imej objektif (cm) | Pembesaran sistem M |
|---|---|---|
| 10.00 | ||
| 12.00 | ||
| 14.00 |
Plot pembesaran sistem M (paksi-y) melawan jarak spesimen (paksi-x) bagi tiga percubaan anda.
4 · Analisis
- Bagi satu percubaan, kira jarak imej objektif d_i1 daripada 1/f₁ = 1/d_o1 + 1/d_i1 (f₁ = 6 cm), kemudian jarak objek okular d_o2 = 22 − d_i1, kemudian jarak imejnya d_i2 daripada 1/f₂ = 1/d_o2 + 1/d_i2 (f₂ = 8 cm). Akhirnya M = (−d_i1/d_o1)·(−d_i2/d_o2). Bandingkan M dengan jadual.
- Jarak spesimen lalai praset ini (12 cm) memberi M = 4. Terangkan, menggunakan pengiraan rantaian, bagaimana pembesaran objektif sederhana digabungkan dengan pembesaran okular sederhana menjelma menjadi angka keseluruhan jauh lebih besar.
5 · Lanjutkan
- Spesimen yang diletakkan nyaris-nyaris di luar panjang fokus objektif (seperti eksperimen ini) menghasilkan pembesaran peringkat-pertama yang besar. Terangkan mengapa objektif mikroskop direka dengan panjang fokus sangat pendek (beberapa mm dalam instrumen sebenar) untuk memaksimumkan kesan ini.
- Mikroskop kompaun tidak boleh membesarkan tanpa had -- melangkau satu titik, pembesaran lanjut sekadar membesarkan kabur tanpa mendedahkan butiran baharu, dihadkan oleh panjang gelombang cahaya itu sendiri (belauan). Mengapa sekadar menambah lebih banyak peringkat kanta mungkin tidak menyelesaikan had asas ini?
Fizik di Sebalik Eksperimen Ini
Pembesaran Mikroskop Dua-Peringkat
Pembesaran keseluruhan mikroskop kompaun ialah hasil darab pembesaran objektif (mengimejkan spesimen) dan pembesaran okular (mengimejkan semula imej perantaraan itu): M = m_objective × m_eyepiece.
Optik
- Kanta Konvergen: Imej Nyata Melangkau 2f
- Titik Fokus: Tempat Imej Terlepas ke Infiniti
- Satu Kanta sebagai Kanta Pembesar
- Kanta Divergen: Sentiasa Maya, Sentiasa Mengecil
- Cermin Cekung: Imej Nyata Seperti Kanta Konvergen
- Cermin Cembung: Sentiasa Imej Maya Mengecil
- Cermin Satah: Satu Kes Khas yang Invarian
- Kedalaman Ketara: Mengapa Kolam Kelihatan Lebih Cetek Daripada Sebenarnya
- Pantulan Dalam Penuh: Sudut Genting
- Satu Relai Dua-Kanta: Merantaikan Imej Bersama
- Satu Pembesar Gambar Fotografik: Dua Kanta bagi Imej Nyata Lebih Besar
- Prisma Membengkokkan Cahaya: Sudut Sisihan