Óptica

Microscópio composto (angular)

Objetiva de curta distância focal e ocular multiplicam para grande ampliação angular de objetos pequenos próximos.

Microscópio composto (angular) — simulação interativa de Óptica. Objetiva de curta distância focal e ocular multiplicam para grande ampliação angular de objetos pequenos próximos. Laboratório virtual de física gratuito no navegador com medições SI ao vivo e tutorial guiado.

Óptica do microscópio composto

Uma objetiva de curta distância focal e uma ocular se multiplicam para dar uma grande ampliação angular de objetos pequenos e próximos.

A objetiva cria uma imagem real ampliada logo dentro do ponto focal da ocular; a ocular então age como uma lupa sobre essa imagem. A ampliação angular total é aproximadamente o produto da ampliação transversal da objetiva e do poder de ampliação da ocular — tipicamente centenas de vezes em trabalho biológico.

M = −f₁/f₂
Sistema de duas lentes

Resumo da investigação

Planeje a pergunta antes de abrir o laboratório

O resumo espelha a página pré-renderizada: a pergunta orientadora, as previsões concorrentes, os papéis das variáveis, as leis governantes, a configuração e os prompts de análise e extensão permanecem visíveis e nesta ordem.

Pergunta de direção

A ampliação angular total de um microscópio composto depende do comprimento do tubo (distância entre a objetiva e a ocular), não apenas de suas distâncias focais individuais. Um comprimento de tubo maior aumenta a ampliação geral?

Previsões para pesar

Não – o comprimento do tubo não afeta a ampliação geral, apenas as distâncias focais individuais da lente afetam.
Somente a distância focal da ocular é importante, não o comprimento do tubo.
Sim — um comprimento de tubo maior aumenta a ampliação da imagem da própria objetiva, que se multiplica na ampliação geral do sistema.

Papéis variáveis

O que você definiu:

Comprimento do tubo L (cm)

O que você mede:

Ampliação angular M

Como funciona a investigação

Abra a predefinição do microscópio e pressione Redefinir. O objetivo tem f_o = 8 cm; a ocular tem f_e = 25 cm.
Ative a leitura de ampliação angular.
Defina o comprimento do tubo (separação objetiva-ocular) para cada tentativa e registre a ampliação resultante.

Equação governante

Ampliação de microscópio composto — M = −(L/f_o)(N/f_e)

A ampliação angular total de um microscópio composto é M = −(L/f_o)(N/f_e): a ampliação da objetiva ao longo do comprimento do tubo L, multiplicada pelo fator de ampliação simples da ocular usando o ponto próximo padrão N = 25 cm.

O que a planilha para impressão pede aos alunos que resolvam

Para uma tentativa, calcule M = −(L/f_o)·(N/f_e) usando f_o = 8 cm, f_e = 25 cm, N = 25 cm (ponto próximo padrão). Compare com a tabela.
Explique por que esta fórmula combina um fator de ampliação 'lateral' (L/f_o, da imagem da objetiva ao longo do comprimento do tubo) e um fator de ampliação 'angular' (N/f_e, da ocular atuando como um simples ampliador naquela imagem intermediária).

Onde isso aparece além do laboratório

Compare a fórmula deste experimento com o experimento de ampliação simples M = N/f. Explique por que o fator extra L/f_o do microscópio representa a etapa de 'pré-ampliação' que a lente objetiva contribui antes mesmo de a ocular ser envolvida.
Microscópios reais historicamente padronizados em comprimentos de tubo específicos (como 160 mm) para que objetivas e oculares de diferentes fabricantes pudessem ser misturadas e combinadas de forma previsível. Explique por que a padronização de L (junto com f_o e f_e) é importante para peças intercambiáveis de microscópio.

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

Bem-vindo ao microscópio
Selecione a lente objetiva
Pressione Reproduzir
Ampliação em duas etapas
Abra o Inspetor
Você conseguiu!

Abra a simulação interativa para construir a cena, pressione Reproduzir e explore com medições em tempo real e um tutorial guiado.

Abrir laboratório interativo →

Baixe a planilha do laboratório →

Óptica