Optika

Sestavljeni mikroskop (kotni)

Kratkogoriščni objektiv in okular se pomnožita v veliko kotno povečavo za drobne bližnje predmete.

Sestavljeni mikroskop (kotni) — interaktivna simulacija Optika. Kratkogoriščni objektiv in okular se pomnožita v veliko kotno povečavo za drobne bližnje predmete. Brezplačen virtualni fizikalni laboratorij v brskalniku z živimi meritvami SI in vodenim vodnikom.

Optika sestavljenega mikroskopa

Kratkogoriščni objektiv in okular se pomnožita v veliko kotno povečavo za drobne bližnje predmete.

Objektiv ustvari povečano realno sliko tik znotraj gorišča okularja; okular nato deluje kot lupa na tej sliki. Skupna kotna povečava je približno produkt prečne povečave objektiva in povečevalne moči okularja — tipično stotinekrat za biološko delo.

• M = −f₁/f₂
• Dvolečni sistem

Oris preiskave

Načrtuj vprašanje, preden odpreš laboratorij

Oris zrcali predizrisano stran: vodilno vprašanje, tekmujoča predvidevanja, vloge spremenljivk, vodilni zakoni, priprava, analiza in pozivi k razširitvi ostanejo vidni in v tem vrstnem redu.

Vodilno vprašanje

Skupna kotna povečava sestavljenega mikroskopa je odvisna od dolžine tubusa (razdalje med objektivom in okularjem), ne samo od njunih posamičnih goriščnih razdalj. Ali daljša dolžina tubusa poveča skupno povečavo?

Predvidevanja za pretehtanje

• Ne — dolžina tubusa ne vpliva na skupno povečavo, samo posamične goriščne razdalje leč.
• Pomembna je samo goriščna razdalja okularja, ne dolžina tubusa.
• Da — daljša dolžina tubusa poveča lastno povečavo slike objektiva, ki se pomnoži v skupno povečavo sistema.

Vloge spremenljivk

Kaj nastaviš:

• Dolžina tubusa L (cm)

Kaj izmeriš:

• Kotna povečava M

Kako poteka preiskava

1. Odpri prednastavitev microscope in pritisni Ponastavi. Objektiv ima f_o = 8 cm; okular ima f_e = 25 cm.
2. Omogoči odčitek kotne povečave.
3. Nastavi dolžino tubusa (ločitev objektiv-okular) za vsak poskus in zabeleži nastalo povečavo.

Vodilna enačba

Povečava sestavljenega mikroskopa — M = −(L/f_o)(N/f_e)

Skupna kotna povečava sestavljenega mikroskopa je M = −(L/f_o)(N/f_e): povečava objektiva čez dolžino tubusa L, pomnožena s faktorjem preproste lupe okularja s standardno bližnjo točko N = 25 cm.

Kaj natisnjivi delovni list od učencev zahteva izračunati

• Za en poskus izračunaj M = −(L/f_o)·(N/f_e) s f_o = 8 cm, f_e = 25 cm, N = 25 cm (standardna bližnja točka). Primerjaj s tabelo.
• Razloži, zakaj ta formula združuje „prečni« faktor povečave (L/f_o, iz preslikave objektiva čez dolžino tubusa) in „kotni« faktor povečave (N/f_e, iz okularja, ki deluje kot preprosta lupa na tej vmesni sliki).

Kje se to pokaže onkraj laboratorija

• Primerjaj formulo tega poskusa z M = N/f poskusa simple-magnifier. Razloži, zakaj dodatni faktor L/f_o mikroskopa predstavlja korak „pred-povečave«, ki ga prispeva objektiv, še preden se okular sploh vključi.
• Pravi mikroskopi so se zgodovinsko standardizirali na določene dolžine tubusov (kot 160 mm), da bi se objektivi in okularji različnih proizvajalcev lahko mešali in ujemali predvidljivo. Razloži, zakaj standardizacija L (ob f_o in f_e) šteje za zamenljive dele mikroskopa.

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

1. Dobrodošli pri mikroskopu
2. Izberi objektiv
3. Pritisni Predvajaj
4. Dvostopenjska povečava
5. Odpri ploščo Lastnosti
6. Uspelo ti je!

Odpri interaktivno simulacijo, zgradi prizor, pritisni Predvajaj in raziskuj z živimi meritvami in vodenim vodnikom.

Odpri interaktivni laboratorij →

Prenesi delovni list →

Enačba tanke leče