Сложен микроскоп – проблеми и решения

Сложен микроскоп – проблеми и решения

1.

Въз основа на горната фигура, какво е общото увеличение? Да приемем, че окото е нормално, така че близката точка (N) = 25 см.

Известни:

Фокусното разстояние на обектива (f_o) = 2 см

Разстоянието между обекта и обектива (d_o) = 2.2 см

Близката точка на нормалното око (N) = 25 см

Фокусното разстояние на окуляра (f_e) = 25 см

Търси се: Общото увеличение (M)

решение:

Ако крайното изображение се формира от окуляра на безкрайност, тогава окото е отпуснато. Ако крайното изображение не е на безкрайност, тогава окото не е отпуснато.

Въз основа на фигурата по-горе, разстоянието до виртуалното изображение се формира от лещата на окуляра в безкрайност. Крайното изображение в безкрайност, така че окото да е отпуснато.

Първо, изчислете разстоянието до изображението от обектива (d_o'). Обективът е събирателната леща, така че разстоянието до изображението се изчислява с помощта на уравнението на събирателна леща.

Фокусното разстояние на събирателната леща е положително.

1 / г_o' = 1/f_o – 1/д_o = 1/2 – 1 / 2.2 = 11 / 22 – 10/22 = 1/22

d_o' = 22/1 = 22 см

Общото увеличение на микроскоп :

2.

Въз основа на горната фигура, какво е разстоянието между обектива и окуляра на микроскопа?

решение:

Микроскопът има както обектив, така и окуляр (окуляр). Микроскопът се използва за наблюдение на обекти, които са много близки. Образът, образуван от обектива, е реалното изображение. Изображението се увеличава от окуляра в много голямо виртуално изображение.

Известни:

Фокусното разстояние на обектива (f_o) = 1.8 см (Фокусното разстояние е положително, защото обективът е събирателната леща)

Фокусното разстояние на окуляра (f_e) = 6 см (Фокусното разстояние е положително, защото окулярната леща е събирателната леща)

Разстоянието между обекта и обектива (d_o) = 2 см (знакът плюс показва, че изображението е реално)

Търси се: Разстоянието между обектива и окуляра (дължина на микроскопа = d)

решение:

Разстоянието между изображението и обектива (d_o") :

1 / г_o + 1/д_o' = 1/f_o

1 / г_o' = 1/f_o – 1/д_o

1 / г_o' = 1 / 1.8 – 1/2 = 10/18 – 9/18 = 1/18

d_o' = 18 см

Реалното изображение се формира от обектива, разположен във фокусната точка на окуляра, както е показано на фигурата по-горе.

Разстоянието между обектива и окуляра:

l = d_o' + f_e = 18 см + 6 см = 24 см

3.

Разстоянието между обекта и обектива е 1.1 см, фокусното разстояние на обектива е 1 см, а фокусното разстояние на окуляра е 5 см. Какво е общото увеличение на микроскопа?

Известни:

Разстоянието между обекта и обектива (d_o) = 1.1 см

Фокусното разстояние на обектива (f_o) = 1 см (Фокусното разстояние е положително, защото обективът е събирателната леща)

Фокусното разстояние на окулярната леща (f_e) = 5 см (Фокусното разстояние е положително, защото окулярната леща е събирателната леща)

Търси се: Общото увеличение (M)

решение:

Общото увеличение на микроскопа е произведението на увеличението на обектива (m_o) умножено по ъгловото увеличение (M_e) на лещата на окуляра.

Увеличение на обектива:

Уравнението на линейното увеличение на обектива (m_ob) :

m_o =h_o'/ч_o =d_o'/д_o = (l – f_e)/д_o

където

h_o' = височината на изображението, образувано от обектива

h_o = височината на обекта

d_o' = разстоянието между реалното изображение, образувано от обектива, и обектива

d_o = разстояние между обекта и обектива

f_e = фокусното разстояние на окулярната леща

l = дължината на микроскопа = разстоянието между двете лещи = разстоянието между реалното изображение, образувано от обектива (d_o') + фокусното разстояние на окулярната леща f_e)

Разстоянието между реалното изображение, образувано от обектива, и обектива (d_o") :

Първо, определете разстоянието между реалното изображение и обектива:

1 / г_o + 1/д_o' = 1/f_o

1 / г_o' = 1/f_o – 1/д_o

1 / г_o' = 1/1 – 1 / 1.1 = 11/11 – 10/11 = 1/11

d_o' = 11 см

Реалното изображение, образувано от обектива, е във фокусната точка на окото, както е показано на фигурата по-горе.

Увеличение на обектива:

m_o =d_o' / д_o = 11 см / 1.1 см = 10

Увеличение на очната леща:

Ако окото е отпуснато, тогава увеличението на очната леща (M_e):

M_e = Н / ф_e

Къде

N = най-близката точка на окото (25 см)

f_e = фокусното разстояние на окулярната леща = 5 см

Ъглово увеличение на очната леща (M_e) :

M_e = Н / ф_e = 25 см / 5 см = 5

Общото увеличение на микроскопа:

М = м_o x М_e = 10 x 5 50 = XNUMX XNUMX

4.

Разстоянието между обектива и окуляра на микроскопа.

Известни:

Разстоянието между обекта и обектива (d_o) = 2 см

Фокусното разстояние на обектива (f_o) = 1.8 см

Разстоянието между реалното изображение и окулярната леща (d_e) = 6 см

Фокусното разстояние на окулярната леща (f_e) = 6 см

Търси се: Разстоянието между обектива и окуляра (дължината на микроскопа)

решение:

Ако окото е отпуснато, крайното изображение, формирано от окулярната леща, е в безкрайност. Крайното изображение е в безкрайност, ако реалното изображение, формирано от обектива, е във фокусната точка на окулярната леща.

Разстоянието между обектива и окуляра (l) = разстоянието между реалното изображение, образувано от обектива (d_o') + фокусното разстояние на окулярната леща (f_e).

Разстоянието между реалното изображение и обектива (d_o') :

1 / г_o + 1/д_o' = 1/f_o

1 / г_o' = 1/f_o – 1/д_o

1 / г_o' = 1 / 1.8 – 1/2

1 / г_o' = 10/18 – 9/18 = 1/18

d_o' = 18 см

Разстоянието между обектива и окуляра (дължината на микроскопа):

l = d_o' + f_e

l = 18 см + 6 см

l = 24 см

1. Какво е сложен микроскоп?
   • Отговор: Сложният микроскоп е оптичен инструмент, който използва множество лещи за увеличаване на малки обекти, позволявайки на зрителя да наблюдава детайли, които са твърде малки, за да се видят с просто око.
2. По какво се различава сложният микроскоп от обикновения микроскоп?
   • Отговор: Простият микроскоп използва само една леща за увеличение (като лупа), докато сложният микроскоп използва два комплекта лещи – обектива близо до образеца и окуляра, през който гледа наблюдателят.
3. Кои са основните части на съставния микроскоп и какви са техните функции?
   • Отговор: Основните части включват:
     • Обективи: Това е серия от лещи с различно увеличение, разположени най-близо до образеца.
     • Окулярна (окулярна) леща: Това е обективът, през който гледа зрителят.
     • Сцена: Плоската платформа, където е поставен образецът.
     • Кондензатор: Фокусира светлината върху образеца.
     • Осветител/Източник на светлина: Осигурява светлина за оглед на образеца.
     • Копчета за грубо и фино фокусиране: Регулирайте фокуса.
4. Как се определя общото увеличение на сложен микроскоп?
   • Отговор: Общото увеличение се определя чрез умножаване на увеличението на обектива по увеличението на окуляра.
5. Защо понякога се използва иммерсионно масло с обективи с голямо увеличение?
   • Отговор: Имерсионното масло се използва за увеличаване на разделителната способност на микроскопа. То има същия коефициент на пречупване като стъклото, което намалява разсейването на светлината и позволява на повече светлина да навлезе в обектива.
6. Какво означава терминът „разделителна способност“ в микроскопията?
   • Отговор: Разделителната способност се отнася до способността на микроскопа ясно да различи две точки, които са много близо една до друга. Тя определя яснотата и нивото на детайлност, които могат да се видят.
7. Защо оцветяването често се използва при разглеждане на образци под сложен микроскоп?
   • Отговор: Оцветяването засилва контраста между различните части на образеца, правейки определени структури или компоненти по-видими под микроскоп.
8. Какво представлява „парфокалната“ леща в сложен микроскоп?
   • Отговор: Парфокалната система от лещи означава, че когато единият обектив е на фокус, останалите обективи също ще бъдат приблизително на фокус. Това позволява по-лесно превключване между обективите без значително префокусиране.
9. Каква е разликата между монокулярен и бинокулярен комбиниран микроскоп?
   • Отговор: Монокулярният сложен микроскоп има един окуляр за гледане, докато бинокулярният сложен микроскоп има два окуляра, което осигурява по-комфортно гледане и възприятие за дълбочина.
10. Защо може да се наложи даден образец да е много тънък, когато се гледа под сложен микроскоп?

• Отговор: Тънкият образец пропуска повече светлина, което води до по-ясно изображение. Освен това, дебелите образци може да не са на фокус по цялата си дълбочина поради ограничената дълбочина на рязкост на микроскопа.