Optika

Zložený mikroskop (uhlový)

Krátkoohniskový objektív a okulár násobia veľké uhlové zväčšenie pre drobné blízke predmety.

Zložený mikroskop (uhlový) — interaktívna simulácia Optika. Krátkoohniskový objektív a okulár násobia veľké uhlové zväčšenie pre drobné blízke predmety. Bezplatné virtuálne fyzikálne laboratórium v prehliadači so živými SI meraniami a sprievodcom.

Optika zloženého mikroskopu

Krátkoohniskový objektív a okulár násobia veľké uhlové zväčšenie pre drobné blízke predmety.

Objektív vytvára zväčšený skutočný obraz tesne vnútri ohniska okuláru; okulár potom funguje na tomto obraze ako lupa. Celkové uhlové zväčšenie je približne súčin priečneho zväčšenia objektívu a zväčšovacej schopnosti okuláru — typicky stovkykrát pre biologickú prácu.

• M = −f₁/f₂
• Dvojšošovková sústava

Prehľad skúmania

Naplánuj otázku ešte pred otvorením laboratória

Stručný opis zrkadlí predrenderovanú stránku: hlavná otázka, súťažiace predikcie, úlohy premenných, riadiace zákony, postavenie, analýza a rozširujúce podnety zostávajú viditeľné a v tomto poradí.

Hlavná otázka

Celkové uhlové zväčšenie zloženého mikroskopu závisí na dĺžke tubusu (vzdialenosť medzi objektívom a okulárom), nie len na ich individuálnych ohniskových vzdialenostiach. Zvyšuje dlhšia dĺžka tubusu celkové zväčšenie?

Predikcie na zváženie

• Nie — dĺžka tubusu neovplyvňuje celkové zväčšenie, len individuálne ohniskové vzdialenosti šošoviek.
• Záleží len na ohniskovej vzdialenosti okuláru, nie na dĺžke tubusu.
• Áno — dlhšia dĺžka tubusu zvyšuje vlastné zväčšenie obrazu objektívu, ktoré sa násobí do celkového zväčšenia sústavy.

Úlohy premenných

Čo nastavuješ:

• Dĺžka tubusu L (cm)

Čo meriaš:

• Uhlové zväčšenie M

Ako skúmanie prebieha

1. Otvor predvolbu mikroskop a stlač Resetovať. Objektív má f_o = 8 cm; okulár má f_e = 25 cm.
2. Zapni odčítanie uhlového zväčšenia.
3. Nastav dĺžku tubusu (oddelenie objektív–okulár) pre každý pokus a zaznamenaj výsledné zväčšenie.

Riadiaca rovnica

Zväčšenie zloženého mikroskopu — M = −(L/f_o)(N/f_e)

Celkové uhlové zväčšenie zloženého mikroskopu je M = −(L/f_o)(N/f_e): zväčšenie objektívu cez dĺžku tubusu L, násobené činiteľom jednoduchej lupy okuláru so štandardným blízkym bodom N = 25 cm.

Čo má študentov naučiť tlačiteľný list

• Pre jeden pokus vypočítaj M = −(L/f_o)·(N/f_e) s f_o = 8 cm, f_e = 25 cm, N = 25 cm (štandardný blízky bod). Porovnaj s tabuľkou.
• Vysvetli, prečo tento vzorec kombinuje „priečny“ činiteľ zväčšenia (L/f_o, zo zobrazovania objektívu cez dĺžku tubusu) a „uhlový“ činiteľ zväčšenia (N/f_e, z okuláru fungujúceho ako jednoduchá lupa na ten medziobraz).

Kde sa to objavuje mimo laboratória

• Porovnaj vzorec tohto experimentu so vzorcom M = N/f experimentu jednoduchá lupa. Vysvetli, prečo extra činiteľ L/f_o mikroskopu predstavuje krok „predzväčšenia“, ktorý prispeje objektív ešte skôr, než sa okulár vôbec zapojí.
• Skutočné mikroskopy sa historicky štandardizovali na konkrétne dĺžky tubusu (ako 160 mm), aby objektívy a okuláre od rôznych výrobcov mohli byť miešané a párované predvídateľne. Vysvetli, prečo štandardizácia L (popri f_o a f_e) záleží na výmeniteľných častiach mikroskopu.

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

1. Vitaj pri mikroskope
2. Vyber objektív
3. Stlač Prehrať
4. Dvojstupňové zväčšenie
5. Otvor panel Vlastnosti
6. Zvládol si to!

Otvor interaktívnu simuláciu na postavenie scény, stlač Prehrať a skúmaj so živými meraniami a sprievodcom.

Otvoriť interaktívne laboratórium →

Stiahnuť pracovný list →

Rovnica tenkej šošovky