Optică

Microscop compus (unghiular)

Un obiectiv și un ocular cu distanță focală scurtă se înmulțesc într-o mărire unghiulară mare pentru obiecte mici apropiate.

Microscop compus (unghiular) — simulație interactivă de Optică. Un obiectiv și un ocular cu distanță focală scurtă se înmulțesc într-o mărire unghiulară mare pentru obiecte mici apropiate. Laborator virtual de fizică gratuit, în browser, cu măsurători SI în timp real și tutorial ghidat.

Microscop compus

Un obiectiv și un ocular cu distanță focală scurtă se înmulțesc într-o mărire unghiulară mare pentru obiecte mici apropiate.

Obiectivul creează o imagine reală mărită chiar în interiorul punctului focal al ocularului; ocularul acționează apoi ca o lupă pe acea imagine. Mărirea unghiulară totală este aproximativ produsul dintre mărirea transversală a obiectivului și puterea de mărire a ocularului — de obicei sute de ori pentru lucrul biologic.

• M = M_obj × M_eye
• Mărire unghiulară

Rezumat de investigație

Planifică întrebarea înainte să deschizi laboratorul

Rezumatul reflectă pagina pre-randată: întrebarea-ghid, predicțiile concurente, rolurile variabilelor, legile guvernante, montajul, analiza și extensiile rămân vizibile și în această ordine.

Întrebare-ghid

Un microscop compus folosește o lentilă obiectiv cu distanță focală scurtă, aproape de preparat, urmată de un ocular. Atinge folosirea a două lentile în secvență o mărire mult mai mare decât ar putea oricare lentilă singură?

Predicții de cântărit

• Da — înlănțuirea a două măririi moderate le înmulțește, dând o mărire totală mult mai mare decât o singură lentilă.
• Nu — folosirea a două lentile nu crește mărirea dincolo de limita unei singure lentile.
• Mărirea depinde doar de ocular, nu de obiectiv.

Rolurile variabilelor

Ce stabilești tu:

• Distanța preparatului față de obiectiv (cm)

Ce măsori:

• Distanța imaginii obiectivului (cm)
• Mărirea sistemului M

Cum decurge investigația

1. Deschide presetarea compound-microscope și apasă Resetează. Obiectivul are f = 6 cm; ocularul are f = 8 cm, separateate de 22 cm.
2. Activează citirile distanței imaginii obiectivului și măririi sistemului.
3. Setează distanța preparatului față de obiectiv pentru fiecare încercare și înregistrează distanța imaginii obiectivului și mărirea totală a sistemului.

Ecuația guvernantă

Mărirea microscopului în două etape — M = m₁·m₂·…

Mărirea totală a unui microscop compus este produsul dintre mărirea obiectivului (care imaginează preparatul) și mărirea ocularului (care reimagează acea imagine intermediară): M = m_objective × m_eyepiece.

Ce cer fișa tipăribilă elevilor să rezolve

• Pentru o încercare, calculează distanța imaginii obiectivului, d_i1, din 1/f₁ = 1/d_o1 + 1/d_i1 (f₁ = 6 cm), apoi distanța obiectului ocularului, d_o2 = 22 − d_i1, apoi distanța imaginii lui, d_i2, din 1/f₂ = 1/d_o2 + 1/d_i2 (f₂ = 8 cm). În final M = (−d_i1/d_o1)·(−d_i2/d_o2). Compară M cu tabelul.
• Distanța implicită a preparatului acestei presetări (12 cm) dă M = 4. Explică, folosind calculul în lanț, cum o mărire modestă a obiectivului combinată cu o mărire modestă a ocularului se compune într-un număr total mult mai mare.

Unde mai apare asta dincolo de laborator

• Un preparat plasat abia afară din distanța focală a obiectivului (ca în acest experiment) produce o mărire mare de prima etapă. Explică de ce obiectivele microscoapelor sunt proiectate cu distanțe focale foarte scurte (câțiva mm în instrumentele reale) pentru a maximiza acest efect.
• Microscoapele compuse nu pot mări la infinit — dincolo de un anumit punct, mărirea suplimentară doar mărește neclaritatea fără a dezvălui detalii noi, limitată de lungimea de undă a luminii înseși (difracția). De ce nu ar rezolva simpla adăugare a mai multor etape de lentile această limită fundamentală?

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

1. Bine ai venit la Microscop compus
2. Selectează obiectul
3. Apasă Pornește
4. Obiectiv plus ocular
5. Deschide panoul Proprietăți
6. Ai reușit!

Deschide simularea interactivă pentru a construi scena, a apăsa Pornește și a explora cu măsurători live și un tutorial ghidat.

Deschide laboratorul interactiv →

Descarcă fișa →

Ecuația lentilei subțiri