Optik
Bileşik mikroskop (açısal)
Kısa odaklı bir objektif ve göz merceği çarpılarak küçük, yakın cisimler için büyük bir açısal büyütme sağlar.
Bileşik mikroskop (açısal) — etkileşimli Optik simülasyonu. Kısa odaklı bir objektif ve göz merceği çarpılarak küçük, yakın cisimler için büyük bir açısal büyütme sağlar. Canlı SI ölçümleri ve rehberli öğreticiyle ücretsiz, tarayıcı tabanlı sanal fizik laboratuvarı.
Bileşik mikroskop optiği
Kısa odaklı bir objektif ve oküler, minik yakın nesneler için büyük açısal büyütme oluşturmak üzere çarpılır.
Objektif, oküler odak noktasının hemen içinde büyütülmüş gerçek bir görüntü oluşturur; oküler daha sonra bu görüntü üzerinde bir büyüteç gibi davranır. Toplam açısal büyütme, yaklaşık olarak objektifin enine büyütmesi ile okülerin büyütme gücünün çarpımıdır — biyolojik çalışmada tipik olarak yüzlerce kat.
- M = M_obj × M_eye
- İki-mercek sistemi
Araştırma özeti
Laboratuvarı açmadan önce soruyu planlayın
Bu özet, önceden oluşturulmuş sayfayı yansıtır: yönlendirici soru, yarışan tahminler, değişken rolleri, yöneten yasalar, kurulum, analiz ve geliştirme istemleri görünür kalır ve bu sırayı izler.
Yol gösterici soru
Bileşik mikroskobun objektifi ve merceğinin odak uzaklıkları sabittir, ancak merceğin konumu — tüp uzunluğu — hâlâ ayarlanabilir. Hiçbir merceğin odak uzaklığı değişmese bile, tüp uzunluğunu değiştirmek mikroskobun genel (sistem) büyütmesini değiştirir mi?
Tartılacak tahminler
- Hayır — tüp uzunluğu genel büyütmeyi etkilemez, yalnızca bireysel lens odak uzaklıkları etkiler.
- Yalnızca merceğin odak uzaklığı önemlidir, objektiften ne kadar uzakta olduğu değil.
- Evet — tüp uzunluğunu artırmak, merceği (objektifin oluşturduğu gerçek görüntüye göre) kendi odak noktasına yaklaştırır; bu da merceğin kendi büyütmesini artırır ve daha büyük bir genel sistem büyütmesiyle çarpılır.
Değişken roller
Neyi ayarladınız:
- Boru uzunluğu L (cm)
Ölçtüğünüz şey:
- Sistem büyütmesi M
Araştırma nasıl yürütülüyor?
- Mikroskop ön ayarını açın ve Sıfırla'ya basın. Objektif (f_o = 8 cm, sabit bir numune mesafesinde) gerçek bir görüntü oluşturur; merceğin f_e = 25 cm'dir.
- Sistem büyütmesi okumasını etkinleştirin (iki merceğin görüntüleme zincirinin toplam M'si).
- Her deneme için tüp uzunluğunu (objektiften merceğe ayırma) ayarlayın ve ortaya çıkan sistem büyütmesini kaydedin.
Yöneten denklem
Bileşik Mikroskop Sistem Büyütmesi — M = m₁·m₂·…
Bileşik mikroskobun genel büyütmesi, objektifin ve merceğin kendi görüntü büyütmelerinin çarpımıdır, M = m_o × m_e — her biri, ideal bir açısal büyütme formülünden değil, iki merceğin gerçek görüntü zincirini kullanan ince mercek denkleminden bulunur.
Yazdırılabilir çalışma sayfasının öğrencilerden neyi çözmelerini istediği
- Bir deneme için önce objektifin görüntü uzaklığı d_i1'i 1/f_o = 1/d_o1 + 1/d_i1'den bulun (d_o1 = 9,6 cm, f_o = 8 cm — herhangi bir tüp uzunluğunda aynı kalır). Ardından merceğin cisim uzaklığı d_o2 = L − d_i1'i ve görüntü uzaklığı d_i2'yi 1/f_e = 1/d_o2 + 1/d_i2'den bulun (f_e = 25 cm). Son olarak M = (−d_i1/d_o1)·(−d_i2/d_o2). M'yi tabloyla karşılaştırın.
- Objektifin kendi büyütmesinin üç denemede de neden sabit kaldığını, oysa merceğin büyütmesinin — ve dolayısıyla genel sistem büyütmesinin — tüp uzunluğuyla neden değiştiğini açıklayın.
Bunun laboratuvarın ötesinde ortaya çıktığı yer
- Bu deneyin sistem büyütmesini basit büyüteç deneyinin M = N/f'siyle karşılaştırın. İki gerçek mercek görüntüsünü zincirlemenin, tek başına herhangi bir merceğin üretebileceğinin çok ötesinde büyütmeyi neden çarpabileceğini açıklayın.
- Gerçek mikroskoplar tarihsel olarak belirli tüp uzunluklarına (160 mm gibi) göre standartlaştırılmıştır, böylece farklı üreticilerin objektifleri ve göz mercekleri öngörülebilir şekilde karıştırılıp eşleştirilebilir. Değiştirilebilir mikroskop parçaları için tüp uzunluğunu — sadece her merceğin odak uzaklığını değil — standartlaştırmanın neden önemli olduğunu açıklayın.
- AP Physics 2 — Unit 13: Geometric Optics
- General High School Physics — Light & optics
- NGSS High School Physics — Wave properties
- Hoş geldiniz: mikroskop
- Seçin: objektif mercek
- Oynat'a basın
- İki aşamalı büyütme
- Özellikler panelini açın
- Başardınız!
Sahneyi oluşturmak için etkileşimli simülasyonu açın, Oynat'a basın ve canlı ölçümler ile rehberli bir eğitim eşliğinde keşfedin.