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.

Optica microscopului 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
• Sistem cu două lentile

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

Obiectivul și ocularul unui microscop compus au distanțe focale fixe, dar poziția ocularului — lungimea tubului — poate fi în continuare ajustată. Schimbarea lungimii tubului schimbă mărirea totală (a sistemului) a microscopului, chiar dacă distanța focală a niciunei lentile nu se schimbă?

Predicții de cântărit

• Nu — lungimea tubului nu afectează mărirea totală, doar distanțele focale individuale ale lentilelor o fac.
• Doar distanța focală a ocularului contează, nu cât de departe este de obiectiv.
• Da — creșterea lungimii tubului apropie ocularul de propriul punct focal (față de imaginea reală formată de obiectiv), ceea ce crește propria mărire a ocularului și se înmulțește într-o mărire totală a sistemului mai mare.

Rolurile variabilelor

Ce stabilești tu:

• Lungimea tubului L (cm)

Ce măsori:

• Mărirea sistemului M

Cum decurge investigația

1. Deschide presetarea microscope și apasă Resetează. Obiectivul (f_o = 8 cm, la o distanță fixă a probei) formează o imagine reală; ocularul are f_e = 25 cm.
2. Activează citirea măririi sistemului (M total al lanțului de imagini al celor două lentile).
3. Setează lungimea tubului (separația obiectiv-ocular) pentru fiecare încercare și înregistrează mărirea sistemului rezultată.

Ecuația guvernantă

Mărirea sistemului microscopului compus — M = m₁·m₂·…

Mărirea totală a unui microscop compus este produsul măririlor de imagine proprii ale obiectivului și ocularului, M = m_o × m_e — fiecare găsită din ecuația lentilei subțiri folosind lanțul real de imagini al celor două lentile, nu o formulă idealizată de mărire unghiulară.

Ce cer fișa tipăribilă elevilor să rezolve

• Pentru o încercare, găsește mai întâi distanța imaginii obiectivului d_i1 din 1/f_o = 1/d_o1 + 1/d_i1 (d_o1 = 9,6 cm, f_o = 8 cm — rămâne aceeași la orice lungime de tub). Apoi găsește distanța obiectului ocularului d_o2 = L − d_i1, și distanța imaginii sale d_i2 din 1/f_e = 1/d_o2 + 1/d_i2 (f_e = 25 cm). În final M = (−d_i1/d_o1)·(−d_i2/d_o2). Compară M cu tabelul.
• Explică de ce propria mărire a obiectivului rămâne constantă în toate cele trei încercări, în timp ce mărirea ocularului — și deci mărirea totală a sistemului — se schimbă odată cu lungimea tubului.

Unde mai apare asta dincolo de laborator

• Compară mărirea sistemului acestui experiment cu M = N/f al experimentului simple-magnifier. Explică de ce înlănțuirea a două imagini reale de lentile poate multiplica mărirea mult peste ceea ce ar putea produce oricare lentilă singură.
• Microscoapele reale au standardizat istoric lungimi de tub specifice (ca 160 mm) pentru ca obiective și ocularuri de la producători diferiți să poată fi combinate predictibil. Explică de ce standardizarea lungimii tubului — nu doar distanța focală a fiecărei lentile — contează pentru piesele de microscop interschimbabile.

• 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
2. Selectează lentila obiectiv
3. Apasă Pornește
4. Mărire în două etape
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