Microscopul compus: două lentile pentru mărire mare

1 · Prezice

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?

• 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.

2 · Montaj

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.

3 · Colectează date

Plotează mărirea sistemului M (axa y) în funcție de distanța preparatului (axa x) pentru cele trei încercări.

4 · Analizează

1. 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.
2. 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.

5 · Extinde

1. 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.
2. 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?

Fizica din spatele acestui experiment

← Înapoi la experiment

138 de fișe de laborator de fizică tipăribile gratuit