Powiększenie mikroskopu złożonego: pełny wzór

1 · Prognoza

Całkowite powiększenie kątowe mikroskopu złożonego zależy od długości tubusu (odległości obiektyw–okular), nie tylko od ogniskowych. Czy dłuższy tubus zwiększa powiększenie całkowite?

• Nie — długość tubusu nie wpływa na powiększenie całkowite, tylko ogniskowe soczewek.
• Liczy się tylko ogniskowa okularu, nie długość tubusu.
• Tak — dłuższy tubus zwiększa własne powiększenie obrazu obiektywu, które mnoży się w powiększenie całkowite układu.

2 · Przygotowanie

1. Otwórz preset microscope i naciśnij Reset. Obiektyw ma f_o = 8 cm; okular ma f_e = 25 cm.
2. Włącz odczyt powiększenia kątowego.
3. Ustaw długość tubusu (rozstaw obiektyw–okular) dla każdej próby i zapisz wynikowe powiększenie.

3 · Zbieranie danych

Narysuj M (oś y) względem długości tubusu L (oś x) dla trzech prób. Czy prosta przechodzi przez początek układu?

4 · Analiza

1. Dla jednej próby oblicz M = −(L/f_o)·(N/f_e), używając f_o = 8 cm; f_e = 25 cm; N = 25 cm (standardowy punkt bliski). Porównaj z tabelą.
2. Wyjaśnij, dlaczego ten wzór łączy czynnik powiększenia „poprzecznego” (L/f_o, od obrazowania obiektywu na długości tubusu) i czynnik powiększenia „kątowego” (N/f_e, od okularu działającego jak prosta lupa na tym obrazie pośrednim).

5 · Rozszerzenie

1. Porównaj wzór tego eksperymentu z M = N/f eksperymentu simple-magnifier. Wyjaśnij, dlaczego dodatkowy czynnik L/f_o mikroskopu reprezentuje etap „wstępnego powiększenia”, który wnosi obiektyw, zanim jeszcze włączy się okular.
2. Prawdziwe mikroskopy historycznie standaryzowały konkretne długości tubusów (jak 160 mm), by obiektywy i okulary różnych producentów można było przewidywalnie łączyć. Wyjaśnij, dlaczego standaryzacja L (obok f_o i f_e) ma znaczenie dla wymiennych części mikroskopu.

Fizyka tego eksperymentu

← Wróć do eksperymentu