Збільшеність складеного мікроскопа: повна формула

1 · Прогноз

Сумарне кутове збільшення складеного мікроскопа залежить від довжини тубуса (відстані між об'єктивом та окуляром), не лише від їхніх окремих фокусних відстаней. Чи збільшує довший тубус загальну збільшеність?

• Ні — довжина тубуса не впливає на загальну збільшеність, лише окремі фокусні відстані лінз.
• Лише фокусна відстань окуляра має значення, не довжина тубуса.
• Так — довший тубус збільшує власну збільшеність зображення об'єктива, що множиться в загальне системне збільшення.

2 · Установка

1. Відкрийте пресет microscope та натисніть «Скинути». Об'єктив має f_o = 8 cm; окуляр має f_e = 25 cm.
2. Увімкніть показ кутового збільшення.
3. Задайте довжину тубуса (розділення об'єктив-окуляр) для кожного заміру та запишіть результуючу збільшеність.

3 · Збір даних

Побудуйте M (вісь y) проти довжини тубуса L (вісь x) для трьох замірів. Чи пряма лінія через початок?

4 · Аналіз

1. Для одного заміру обчисліть M = −(L/f_o)·(N/f_e) з f_o = 8 cm, f_e = 25 cm, N = 25 cm (стандартна ближня точка). Порівняйте з таблицею.
2. Поясніть, чому ця формула поєднує «поперечний» фактор збільшення (L/f_o, від зображення об'єктива вздовж тубуса) та «кутовий» фактор (N/f_e, від окуляра як простої лупи на цьому проміжному зображенні).

5 · Поглиблення

1. Порівняйте формулу цього експерименту з M = N/f експерименту simple-magnifier. Поясніть, чому додатковий фактор L/f_o мікроскопа представляє крок «попереднього збільшення», який вносить об'єктив до того, як окуляр узагалі починає працювати.
2. Справжні мікроскопи історично стандартизували на конкретні довжини тубуса (як 160 мм), щоб об'єктиви та окуляри різних виробників можна було змішувати та поєднувати передбачувано. Поясніть, чому стандартизація L (поруч із f_o та f_e) має значення для взаємозамінних частин мікроскопа.

Фізика цього експерименту

← Назад до експерименту