Quang học

Kính hiển vi ghép (độ phóng đại góc)

Vật kính và thị kính tiêu cự ngắn nhân lên thành độ phóng đại góc lớn cho các vật nhỏ ở gần.

Kính hiển vi ghép (độ phóng đại góc) — mô phỏng Quang học tương tác. Vật kính và thị kính tiêu cự ngắn nhân lên thành độ phóng đại góc lớn cho các vật nhỏ ở gần. Phòng thí nghiệm vật lý ảo miễn phí trên trình duyệt với phép đo SI trực tiếp và hướng dẫn từng bước.

Quang học kính hiển vi ghép

Một vật kính có tiêu cự ngắn và một thị kính nhân lên để tạo độ phóng đại góc lớn cho các vật nhỏ ở gần.

Thấu kính vật tạo ra ảnh thật phóng đại ngay bên trong tiêu điểm của thị kính; thị kính sau đó hoạt động như kính lúp trên ảnh đó. Độ phóng đại góc tổng thể xấp xỉ bằng tích của độ phóng đại ngang của vật kính và công suất phóng đại của thị kính — thường hàng trăm lần đối với công việc sinh học.

• M = M_obj × M_eye
• Hệ hai thấu kính

Tóm tắt điều tra

Lập kế hoạch câu hỏi trước khi bạn mở phòng thí nghiệm

Bản tóm tắt phản ánh trang được kết xuất trước: câu hỏi dẫn dắt, các dự đoán cạnh tranh, vai trò của biến, các định luật chi phối, phần thiết lập và các gợi ý phân tích, mở rộng vẫn hiển thị theo thứ tự này.

Câu hỏi lái xe

Vật kính và thị kính của kính hiển vi phức hợp có tiêu cự cố định, nhưng vị trí của thị kính — chiều dài ống — vẫn có thể điều chỉnh. Việc thay đổi chiều dài ống có làm thay đổi độ phóng đại tổng thể (hệ thống) của kính hiển vi không, mặc dù tiêu cự của không thấu kính nào thay đổi?

Dự đoán cân nặng

• Không - chiều dài ống không ảnh hưởng đến độ phóng đại tổng thể, chỉ có tiêu cự của từng ống kính mới ảnh hưởng.
• Chỉ có tiêu cự của thị kính quan trọng, không phải khoảng cách của nó với vật kính.
• Có — tăng chiều dài ống làm thị kính di chuyển gần hơn đến tiêu điểm của chính nó (so với ảnh thật mà vật kính tạo ra), điều này làm tăng độ phóng đại riêng của thị kính và nhân lên thành độ phóng đại hệ thống tổng thể lớn hơn.

Vai trò thay đổi

Những gì bạn đặt:

• Chiều dài ống L (cm)

Những gì bạn đo lường:

• Độ phóng đại hệ thống M

Cuộc điều tra diễn ra như thế nào

1. Mở cài đặt trước của kính hiển vi và nhấn Reset. Vật kính (f_o = 8 cm, ở khoảng cách mẫu vật cố định) tạo ra ảnh thật; thị kính có f_e = 25 cm.
2. Bật tính năng đọc độ phóng đại hệ thống (M tổng thể của chuỗi tạo ảnh của hai thấu kính).
3. Đặt chiều dài ống (tách vật kính và thị kính) cho mỗi lần thử và ghi lại độ phóng đại hệ thống thu được.

phương trình điều khiển

Độ phóng đại hệ thống của kính hiển vi phức hợp — M = m₁·m₂·…

Độ phóng đại tổng thể của kính hiển vi phức hợp là tích của các độ phóng đại ảnh riêng của vật kính và thị kính, M = m_o × m_e — mỗi giá trị được tìm từ phương trình thấu kính mỏng sử dụng chuỗi ảnh thật của hai thấu kính, không phải từ công thức phóng đại góc lý tưởng hóa.

Bảng tính có thể in được yêu cầu học sinh làm gì

• Đối với một lần thử, trước tiên hãy tìm khoảng cách ảnh của vật kính d_i1 từ 1/f_o = 1/d_o1 + 1/d_i1 (d_o1 = 9,6 cm, f_o = 8 cm — giữ nguyên ở bất kỳ chiều dài ống nào). Sau đó tìm khoảng cách vật của thị kính d_o2 = L − d_i1, và khoảng cách ảnh của nó d_i2 từ 1/f_e = 1/d_o2 + 1/d_i2 (f_e = 25 cm). Cuối cùng M = (−d_i1/d_o1)·(−d_i2/d_o2). So sánh M với bảng.
• Giải thích tại sao độ phóng đại riêng của vật kính vẫn không đổi trong cả ba lần thử, trong khi độ phóng đại của thị kính — và do đó độ phóng đại hệ thống tổng thể — thay đổi theo chiều dài ống.

Nơi điều này xuất hiện bên ngoài phòng thí nghiệm

• So sánh độ phóng đại hệ thống của thí nghiệm này với M = N/f của thí nghiệm phóng đại đơn giản. Giải thích tại sao việc nối chuỗi hai ảnh thấu kính thật có thể nhân độ phóng đại lên vượt xa những gì một thấu kính đơn lẻ có thể tạo ra.
• Kính hiển vi thực tế đã được tiêu chuẩn hóa trước đây về chiều dài ống cụ thể (như 160 mm) để vật kính và thị kính từ các nhà sản xuất khác nhau có thể được kết hợp và kết hợp một cách có thể dự đoán được. Giải thích tại sao việc tiêu chuẩn hóa chiều dài ống — không chỉ tiêu cự của mỗi thấu kính — lại quan trọng đối với các bộ phận kính hiển vi có thể hoán đổi cho nhau.

• AP Physics 2 — Unit 13: Geometric Optics
• General High School Physics — Light & optics
• NGSS High School Physics — Wave properties

1. Chào mừng đến kính hiển vi
2. Chọn thấu kính vật kính
3. Nhấn Phát
4. Độ phóng đại trong hai giai đoạn
5. Mở bảng Thuộc tính
6. Hoàn thành!

Mở mô phỏng tương tác để xây dựng hoạt cảnh, nhấn Chạy và khám phá với các phép đo trực tiếp và bài hướng dẫn.

Mở phòng thí nghiệm tương tác →

Tải tài liệu thí nghiệm →

Phương Trình Thấu Kính Mỏng