ทัศนศาสตร์
กล้องจุลทรรศน์ผสม (เชิงมุม)
เลนส์วัตถุกับเลนส์ตาโฟกัสสั้นคูณกันเป็นกำลังขยายเชิงมุมใหญ่สำหรับวัตถุจิ๋วใกล้ตา
กล้องจุลทรรศน์ผสม (เชิงมุม) — การจำลองทัศนศาสตร์แบบโต้ตอบ เลนส์วัตถุกับเลนส์ตาโฟกัสสั้นคูณกันเป็นกำลังขยายเชิงมุมใหญ่สำหรับวัตถุจิ๋วใกล้ตา ห้องปฏิบัติการฟิสิกส์เสมือนบนเบราว์เซอร์ที่ใช้ฟรี พร้อมการวัด SI แบบสดและบทแนะนำ
ทัศนศาสตร์กล้องจุลทรรศน์ผสม
เลนส์วัตถุและเลนส์ตาโฟกัสสั้นคูณกันได้กำลังขยายเชิงมุมมากสำหรับวัตถุขนาดเล็กที่อยู่ใกล้
เลนส์วัตถุสร้างภาพจริงขยายใหญ่ไว้ด้านในระยะโฟกัสของเลนส์ตาพอดี จากนั้นเลนส์ตาทำหน้าที่เป็นแว่นขยายบนภาพนั้น กำลังขยายเชิงมุมรวมประมาณเท่ากับผลคูณของกำลังขยายตามขวางของเลนส์วัตถุและกำลังขยายของเลนส์ตา—โดยทั่วไปหลายร้อยเท่าสำหรับงานชีววิทยา
- M = −f₁/f₂
- ระบบเลนส์สองชิ้น
สรุปการสืบสวน
วางแผนคำถามก่อนเปิดห้องแล็บ
บทสรุปสะท้อนหน้าที่เรนเดอร์ล่วงหน้า คำถามขับเคลื่อน คำทำนายที่ขัดแย้งกัน บทบาทตัวแปร กฎที่ควบคุม การตั้งค่า การวิเคราะห์ และโจทย์ต่อยอดยังแสดงและเรียงตามลำดับนี้
คำถามขับเคลื่อน
กำลังขยายเชิงมุมรวมของกล้องจุลทรรศน์ประกอบขึ้นกับความยาวท่อ (ระยะห่างเลนส์วัตถุกับเลนส์ตา) ไม่ใช่แค่ระยะโฟกัสของแต่ละเลนส์ ความยาวท่อที่มากกว่าเพิ่มกำลังขยายรวมหรือไม่
คำทำนายที่ต้องชั่งใจ
- ไม่ — ความยาวท่อไม่กระทบกำลังขยายรวม มีแต่ระยะโฟกัสของแต่ละเลนส์
- มีแต่ระยะโฟกัสของเลนส์ตาที่สำคัญ ไม่ใช่ความยาวท่อ
- ใช่ — ความยาวท่อที่มากกว่าเพิ่มกำลังขยายภาพของเลนส์วัตถุเอง ซึ่งคูณเข้ากำลังขยายรวมของระบบ
บทบาทของตัวแปร
สิ่งที่คุณตั้ง:
- ความยาวลำกล้อง L (cm)
สิ่งที่คุณวัด:
- กำลังขยายเชิงมุม M
การสืบสวนดำเนินไปอย่างไร
- เปิดพรีเซ็ท microscope แล้วกดรีเซ็ต เลนส์วัตถุ f_o = 8 cm เลนส์ตา f_e = 25 cm
- เปิดค่าแสดงกำลังขยายเชิงมุม
- ตั้งความยาวท่อ (ระยะห่างเลนส์วัตถุถึงเลนส์ตา) ในแต่ละรอบแล้วบันทึกกำลังขยายที่ได้
สมการควบคุม
กำลังขยายกล้องจุลทรรศน์ผสม — M = −(L/f_o)(N/f_e)
การขยายเชิงมุมรวมของกล้องจุลทรรศน์ประกอบคือ M = −(L/f_o)(N/f_e) คือการขยายของเลนส์วัตถุบนความยาวท่อ L คูณกับตัวคูณแว่นขยายเดี่ยวของเลนส์ตาที่ใช้จุดใกล้มาตรฐาน N = 25 cm
สิ่งที่ใบงานพิมพ์ได้ให้นักเรียนคิด
- สำหรับหนึ่งรอบ จงคำนวณ M = −(L/f_o)·(N/f_e) โดยใช้ f_o = 8 cm, f_e = 25 cm, N = 25 cm (จุดใกล้มาตรฐาน) เทียบกับตาราง
- อธิบายว่าเหตุใดสูตรนี้จึงรวมตัวคูณการขยาย “ด้านข้าง” (L/f_o จากการเกิดภาพของเลนส์วัตถุตลอดความยาวท่อ) กับตัวคูณการขยาย “เชิงมุม” (N/f_e จากเลนส์ตาที่ทำหน้าที่แว่นขยายกับภาพคั่นกลางนั้น)
สิ่งนี้ปรากฏที่ใดนอกห้องแล็บ
- จงเทียบสูตรของการทดลองนี้กับ M = N/f ของการทดลอง simple-magnifier อธิบายว่าตัวคูณเพิ่ม L/f_o ของกล้องจุลทรรศน์แทนขั้น 'ขยายล่วงหน้า' ที่เลนส์วัตถุสร้างขึ้นก่อนเลนส์ตาจะเริ่มทำงานอย่างไร
- กล้องจุลทรรศน์จริงในอดีตมาตรฐานความยาวท่อเฉพาะ (เช่น 160 mm) เพื่อให้เลนส์วัตถุกับเลนส์ตาจากผู้ผลิตต่างกันประกอบร่วมได้อย่างคาดเดาได้ อธิบายว่าเหตุใดการมาตรฐาน L (ควบคู่ f_o และ f_e) จึงสำคัญกับชิ้นส่วนกล้องที่ใช้แทนกันได้
- AP Physics 2 — Unit 13: Geometric Optics
- General High School Physics — Light & optics
- NGSS High School Physics — Wave properties
- ยินดีต้อนรับสู่ กล้องจุลทรรศน์
- เลือกเลนส์วัตถุ
- กดเล่น
- กำลังขยายสองขั้น
- เปิดแผงคุณสมบัติ
- คุณทำได้แล้ว!
เปิดการจำลองแบบโต้ตอบเพื่อสร้างฉาก กดเล่น แล้วสำรวจพร้อมการวัดสดและบทแนะนำ