Ampliação de microscópio composto: a fórmula completa
1 · Prever
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?
- 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.
2 · Preparar
- 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.
3 · Coletar Dados
| Comprimento do tubo L (cm) | Ampliação angular M |
|---|---|
| 50.00 | |
| 70.00 | |
| 90.00 |
Plote M (eixo y) em relação ao comprimento do tubo L (eixo x) para suas três tentativas. A linha passa direto pela origem?
4 · Analisar
- 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).
5 · Aprofundar
- 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.
A física por trás deste experimento
Ampliação de microscópio composto
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.