Povečava sestavljenega mikroskopa: polna formula
1 · Predvidi
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?
- 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.
2 · Pripravi
- Odpri prednastavitev microscope in pritisni Ponastavi. Objektiv ima f_o = 8 cm; okular ima f_e = 25 cm.
- Omogoči odčitek kotne povečave.
- Nastavi dolžino tubusa (ločitev objektiv-okular) za vsak poskus in zabeleži nastalo povečavo.
3 · Zberi podatke
| Dolžina tubusa L (cm) | Kotna povečava M |
|---|---|
| 50.00 | |
| 70.00 | |
| 90.00 |
Nariši M (os y) proti dolžini tubusa L (os x) za svoje tri poskuse. Ali je črta ravna skozi izhodišče?
4 · Analiziraj
- 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).
5 · Razširi
- 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.
Fizika za tem poskusom
Povečava sestavljenega mikroskopa
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.
Optika
- Zbiralna leča: realne slike onkraj 2f
- Gorišče: kam slike pobegnejo v neskončnost
- Leča kot povečevalno steklo
- Razpršilna leča: vedno navidezna, vedno pomanjšana
- Vdolbeno zrcalo: realne slike kot pri zbiralni leči
- Izbočeno zrcalo: vedno pomanjšana navidezna slika
- Ravno zrcalo: poseben, invarianten primer
- Navidezna globina: zakaj bazen izgleda plitvejši, kot je
- Popolni notranji odboj: mejni kot
- Dvolečni rele: verženje slik skupaj
- Sestavljeni mikroskop: dve leči za visoko povečavo
- Fotografski povečevalnik: dve leči za realno, večjo sliko