Sestavljeni mikroskop: dolžina tubusa in povečava

1 · Predvidi

Objektiv in okular sestavljenega mikroskopa imata fiksni goriščni razdalji, vendar je položaj okularja — dolžino tubusa — še vedno mogoče prilagoditi. Ali sprememba dolžine tubusa spremeni skupno (sistemsko) povečavo mikroskopa, čeprav se goriščna razdalja nobene leče ne spremeni?

• Ne — dolžina tubusa ne vpliva na skupno povečavo, samo posamične goriščne razdalje leč.
• Pomembna je samo goriščna razdalja okularja, ne kako daleč je od objektiva.
• Da — povečanje dolžine tubusa premakne okular bliže njegovemu lastnemu gorišču (glede na resnično sliko, ki jo tvori objektiv), kar poveča lastno povečavo okularja in se pomnoži v večjo skupno povečavo sistema.

2 · Pripravi

1. Odpri prednastavitev microscope in pritisni Ponastavi. Objektiv (f_o = 8 cm, pri fiksni razdalji vzorca) tvori resnično sliko; okular ima f_e = 25 cm.
2. Omogoči odčitek povečave sistema (skupni M verige slik obeh leč).
3. Nastavi dolžino tubusa (ločitev objektiv-okular) za vsak poskus in zabeleži nastalo povečavo sistema.

3 · Zberi podatke

Nariši povečavo sistema M (os y) proti dolžini tubusa L (os x) za svoje tri poskuse. Je razmerje ravna črta?

4 · Analiziraj

1. Za en poskus najprej najdi razdaljo slike objektiva d_i1 iz 1/f_o = 1/d_o1 + 1/d_i1 (d_o1 = 9,6 cm, f_o = 8 cm — ostane enaka pri vsaki dolžini tubusa). Nato najdi razdaljo predmeta okularja d_o2 = L − d_i1, in njegovo razdaljo slike d_i2 iz 1/f_e = 1/d_o2 + 1/d_i2 (f_e = 25 cm). Nazadnje M = (−d_i1/d_o1)·(−d_i2/d_o2). Primerjaj M s tabelo.
2. Razloži, zakaj lastna povečava objektiva ostane konstantna v vseh treh poskusih, medtem ko se povečava okularja — in torej skupna povečava sistema — spreminja z dolžino tubusa.

5 · Razširi

1. Primerjaj povečavo sistema tega poskusa z M = N/f poskusa simple-magnifier. Razloži, zakaj lahko veriženje dveh resničnih slik leč pomnoži povečavo daleč preko tega, kar bi lahko ustvarila katerakoli leča sama.
2. 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 dolžine tubusa — ne le goriščne razdalje vsake leče — šteje za zamenljive dele mikroskopa.

Fizika za tem poskusom

← Nazaj na poskus

138 brezplačnih natisljivih fizikalnih delovnih listov