光學
複式顯微鏡(角放大)
短焦物鏡與目鏡相乘,對微小近物給出很大的角放大率。
複式顯微鏡(角放大)——互動式光學模擬。短焦物鏡與目鏡相乘,對微小近物給出很大的角放大率。 免費的瀏覽器物理虛擬實驗室,提供即時 SI 測量與分步引導教學。
複式顯微鏡
短焦物鏡與目鏡相乘,對微小近物給出很大的角放大率。
物鏡在目鏡焦點內側形成放大的實像;目鏡接著像放大鏡一樣作用於該實像。總角放大率大約等於物鏡的橫向放大率與目鏡放大倍率的乘積 —— 對生物觀察通常可達數百倍。
- 複合顯微鏡放大率 M = M_obj × M_eye
- 角放大
調查簡介
在打開實驗室之前先規劃好問題
這份簡報反映預先渲染的頁面:探究問題、互相競爭的預測、變數角色、支配定律、設定,以及分析和延伸提示都會以此順序保持可見。
駕駛問題
複合顯微鏡使用靠近樣本的 short-focal-length 物鏡,然後是目鏡。依序使用兩個鏡頭是否能比單獨使用任何一個鏡頭獲得更高的放大倍率?
預測權重
- 是的,將兩個中等放大倍率連接起來可以將它們相乘,從而提供比單一鏡頭更高的整體放大倍率。
- 不,使用兩個鏡頭不會將放大倍率增加到超出單一鏡頭的限制。
- 放大倍率僅取決於目鏡,而不取決於物鏡。
可變角色
您設定的內容:
- 樣品與物鏡的距離 (cm)
您測量的內容:
- 物鏡像距 (cm)
- 系統放大倍率M
調查如何進行
- 開啟 compound-microscope 預設並按下 Reset。物鏡 f = 6 cm;目鏡 f = 8 厘米,間隔 22 厘米。
- 啟用物鏡的像距與系統放大率讀數。
- 設定每次試驗的標本與物鏡的距離,並記錄物鏡的影像距離和整體系統放大倍率。
控制方程
兩級顯微鏡放大倍率 — M = m₁·m₂·…
複式顯微鏡的總放大率是物鏡放大率(對標本成像)與目鏡放大率(對該中間像再次成像)的乘積:M = m_objective × m_eyepiece。
可列印的工作表要求學生完成什麼
- 對於其中一次試驗,先由1/f₁ = 1/d_o1 + 1/d_i1(f₁ = 6 cm)求出物鏡的像距d_i1,再求出目鏡的物距d_o2 = 22 − d_i1,然後由1/f₂ = 1/d_o2 + 1/d_i2(f₂ = 8 cm)求出其像距d_i2。最後計算M = (−d_i1/d_o1)·(−d_i2/d_o2)。將M與表格比較。
- 此預設的預設樣本距離 (12 公分) 給出 M = 4。使用鏈計算解釋適度的物鏡放大倍率與適度的目鏡放大倍率如何組合成一個更大的總數。
這在實驗室之外的地方表現出來
- 如本實驗所示,將標本放置在剛好超出物鏡焦距的位置,會產生較大的第一階段放大率。請解釋為什麼實際儀器中的顯微鏡物鏡要設計成焦距非常短(僅數毫米),以最大化這一效果。
- 複合顯微鏡不能無限放大-超過某一點,進一步放大隻會放大模糊,而不會揭示新的細節,受到光本身波長(繞射)的限制。為什麼簡單地添加更多鏡頭級並不能解決這個基本限制?
- AP Physics 2 — Unit 13: Geometric Optics
- General High School Physics — Light & optics
- NGSS High School Physics — Wave properties
- 歡迎學習複式顯微鏡
- 選擇物體
- 播放
- 物鏡加目鏡
- 打開檢查器
- 完成了!
打開互動式模擬以構建場景,點擊運行,並透過即時測量和引導式教學進行探索。