میکروسکوپ مرکب - مشکلات و راه حل ها
1.
بر اساس شکل بالا، بزرگنمایی کلی چقدر است؟ فرض کنید چشم طبیعی است، بنابراین نقطه نزدیک (N) = 25 سانتی‌متر است.
شناخته شده:
فاصله کانونی عدسی شیئی (f o ) = 2 سانتی‌متر
فاصله بین جسم و عدسی شیئی (d o ) = 2.2 سانتی‌متر
نقطه نزدیک چشم طبیعی (N) = 25 سانتی‌متر
فاصله کانونی عدسی چشمی (f e ) = 25 سانتی‌متر
مورد نظر: بزرگنمایی کلی (M)
راه حل :
اگر تصویر نهایی توسط عدسی چشمی در بی‌نهایت تشکیل شود، چشم در وضعیت استراحت قرار دارد. اگر تصویر نهایی در بی‌نهایت نباشد، چشم در وضعیت استراحت قرار ندارد.
بر اساس شکل بالا، فاصله تصویر مجازی توسط عدسی چشمی در بی‌نهایت تشکیل می‌شود. تصویر نهایی در بی‌نهایت به طوری که چشم در حالت استراحت باشد.
ابتدا، فاصله تصویر از عدسی شیئی (d o ') را محاسبه کنید. عدسی شیئی، عدسی همگرا است، بنابراین فاصله تصویر با استفاده از معادله عدسی همگرا محاسبه می‌شود.
فاصله کانونی عدسی همگرا مثبت است.
۱/d o ' = ۱/f o – ۱/d o = ۱/۲ – ۱ / ۲.۲ = ۱۱ / ۲۲ – ۱۰/۲۲ = ۱/۲۲
انجام دهید = ۲۲/۱ = ۲۲ سانتی‌متر
بزرگنمایی کلی میکروسکوپ :
2.
با توجه به شکل بالا، فاصله بین عدسی شیئی و عدسی چشمی میکروسکوپ چقدر است؟
راه حل :
میکروسکوپ دارای عدسی‌های شیئی و چشمی است. میکروسکوپ برای مشاهده اشیاء بسیار نزدیک استفاده می‌شود. تصویری که توسط عدسی شیئی تشکیل می‌شود، تصویر حقیقی است. تصویر توسط عدسی چشمی به یک تصویر مجازی بسیار بزرگ تبدیل می‌شود.
شناخته شده:
فاصله کانونی عدسی شیئی (f o ) = 1.8 سانتی‌متر (فاصله کانونی مثبت است زیرا عدسی شیئی، عدسی همگرا است)
فاصله کانونی عدسی چشمی (f e ) = 6 سانتی‌متر (فاصله کانونی مثبت است زیرا عدسی چشمی، عدسی همگرا است)
فاصله بین جسم و عدسی شیئی (d o ) = 2 سانتی‌متر (علامت مثبت نشان می‌دهد که تصویر واقعی است)
مورد نظر: فاصله بین عدسی شیئی و عدسی چشمی (طول میکروسکوپ = d)
راه حل :
فاصله بین تصویر و عدسی شیئی ( do o ') :
۱/d o + ۱/d o ' = ۱/f o
۱/d o ' = ۱/f o – ۱/d o
۱/d o ' = ۱ / ۱.۸ – ۱/۲ = ۱۰/۱۸ – ۹/۱۸ = ۱/۱۸
انجام دهید = ۱۸ سانتی‌متر
تصویر حقیقی توسط عدسی شیئی که در نقطه کانونی عدسی چشمی قرار دارد، همانطور که در شکل بالا نشان داده شده است، تشکیل می‌شود.
فاصله بین عدسی شیئی و عدسی چشمی:
l = do o ' + fe e = 18 سانتی‌متر + 6 سانتی‌متر = 24 سانتی‌متر
3.
فاصله بین جسم و عدسی شیئی ۱.۱ سانتی‌متر، فاصله کانونی عدسی شیئی ۱ سانتی‌متر و فاصله کانونی عدسی چشمی ۵ سانتی‌متر است. بزرگنمایی کلی میکروسکوپ چقدر است؟
شناخته شده:
فاصله بین جسم و عدسی شیئی (d o ) = 1.1 سانتی‌متر
فاصله کانونی عدسی شیئی (f o ) = 1 سانتی‌متر (فاصله کانونی مثبت است زیرا عدسی شیئی، عدسی همگرا است)
فاصله کانونی عدسی چشمی (f e ) = 5 سانتی‌متر (فاصله کانونی مثبت است زیرا عدسی چشمی، عدسی همگرا است)
مورد نظر: بزرگنمایی کلی (M)
راه حل :
بزرگنمایی کلی یک میکروسکوپ، حاصل ضرب بزرگنمایی عدسی شیئی (m o ) در بزرگنمایی زاویه‌ای (M e ) عدسی چشمی است.
بزرگنمایی عدسی شیئی:
معادله بزرگنمایی خطی عدسی شیئی (m ob ) :
مو = هو او '/هو او = دو او '/دو او = (ل – ف ای )/دو او
جایی که
ho o ' = ارتفاع تصویر تشکیل شده توسط عدسی شیئی
هو = ارتفاع جسم
do o ' = فاصله بین تصویر واقعی تشکیل شده توسط عدسی شیئی و عدسی شیئی
d o = فاصله بین جسم و عدسی شیئی
f e = فاصله کانونی عدسی چشمی
l = طول میکروسکوپ = فاصله بین دو عدسی = فاصله بین تصویر واقعی تشکیل شده توسط عدسی شیئی (do o ' ) + فاصله کانونی عدسی چشمی f e )
فاصله بین تصویر حقیقی تشکیل شده توسط عدسی شیئی و عدسی شیئی ( do o ') :
ابتدا فاصله بین تصویر واقعی و عدسی شیئی را تعیین کنید:
۱/d o + ۱/d o ' = ۱/f o
۱/d o ' = ۱/f o – ۱/d o
۱/d o ' = ۱/۱ – ۱ / ۱.۱ = ۱۱/۱۱ – ۱۰/۱۱ = ۱/۱۱
انجام دهید = ۱۸ سانتی‌متر
تصویر حقیقی تشکیل شده توسط عدسی شیئی، همانطور که در شکل بالا نشان داده شده است، در نقطه کانونی چشمی قرار دارد.
بزرگنمایی عدسی شیئی:
مو او = دو او ' / دو او = 11 سانتی متر / 1.1 سانتی متر = 10
بزرگنمایی عدسی چشمی:
اگر چشم در حالت استراحت باشد، بزرگنمایی عدسی چشمی (M e ) برابر است با:
من e = N / fe e
جایی که
N = نقطه نزدیک چشم (۲۵ سانتی‌متر)
f e = فاصله کانونی عدسی چشمی = ۵ سانتی‌متر
بزرگنمایی زاویه‌ای عدسی چشمی (M e ) :
من e = N / fe e = 25 سانتی متر / 5 سانتی متر = 5
بزرگنمایی کلی میکروسکوپ:
M = mo x M e = 10 x 5 = 50
4.
فاصله بین عدسی شیئی و عدسی چشمی میکروسکوپ.
شناخته شده:
فاصله بین جسم و عدسی شیئی (d o ) = 2 سانتی‌متر
فاصله کانونی عدسی شیئی (f o ) = 1.8 سانتی‌متر
فاصله بین تصویر حقیقی و عدسی چشمی (d e ) = 6 سانتی‌متر
فاصله کانونی عدسی چشمی (f e ) = 6 سانتی‌متر
مورد نظر: فاصله بین عدسی شیئی و عدسی چشمی (طول میکروسکوپ)
راه حل :
اگر چشم در حالت استراحت باشد، تصویر نهایی تشکیل شده توسط عدسی چشمی در بی‌نهایت است. اگر تصویر واقعی تشکیل شده توسط عدسی شیئی در نقطه کانونی عدسی چشمی باشد، تصویر نهایی در بی‌نهایت است.
فاصله بین عدسی شیئی و عدسی چشمی (l) = فاصله بین تصویر واقعی تشکیل شده توسط عدسی شیئی (do o ' ) + فاصله کانونی عدسی چشمی (f e ).
فاصله بین تصویر حقیقی و عدسی شیئی (d o '):
۱/d o + ۱/d o ' = ۱/f o
۱/d o ' = ۱/f o – ۱/d o
۱/d o ' = ۱ / ۱.۸ – ۱/۲
۱/d o ' = ۱۰/۱۸ – ۹/۱۸ = ۱/۱۸
انجام دهید = ۱۸ سانتی‌متر
فاصله بین عدسی شیئی و عدسی چشمی (طول میکروسکوپ):
l = انجام بده + fe e
ل = ۱۸ سانتی‌متر + ۶ سانتی‌متر
ل = 24 سانتی‌متر
- میکروسکوپ مرکب چیست؟
- پاسخ: میکروسکوپ مرکب ابزاری نوری است که از چندین عدسی برای بزرگنمایی اشیاء کوچک استفاده می‌کند و بیننده را قادر می‌سازد جزئیاتی را که برای دیدن با چشم غیرمسلح بسیار کوچک هستند، مشاهده کند.
- میکروسکوپ مرکب چه تفاوتی با میکروسکوپ ساده دارد؟
- پاسخ: یک میکروسکوپ ساده فقط از یک عدسی برای بزرگنمایی استفاده می‌کند (مانند یک ذره‌بین)، در حالی که یک میکروسکوپ مرکب از دو مجموعه عدسی استفاده می‌کند - عدسی شیئی نزدیک نمونه و عدسی چشمی که بیننده از طریق آن نگاه می‌کند.
- اجزای اصلی میکروسکوپ مرکب کدامند و وظیفه آنها چیست؟
- پاسخ: قطعات اصلی شامل موارد زیر است:
- لنزهای شیئی: اینها مجموعه‌ای از لنزها با بزرگنمایی‌های مختلف هستند که در نزدیک‌ترین فاصله به نمونه قرار می‌گیرند.
- عدسی چشمی (چشمی): این دریچه‌ای است که بیننده از طریق آن نگاه می‌کند.
- مرحله: سکوی مسطحی که نمونه روی آن قرار می‌گیرد.
- کندانسور: نور را روی نمونه متمرکز می‌کند.
- منبع نور/روشنایی: نور لازم برای مشاهده نمونه را فراهم می‌کند.
- دکمه‌های فوکوس درشت و ریز: فوکوس را تنظیم کنید.
- پاسخ: قطعات اصلی شامل موارد زیر است:
- بزرگنمایی کل یک میکروسکوپ مرکب چگونه تعیین می‌شود؟
- پاسخ: بزرگنمایی کل با ضرب بزرگنمایی عدسی شیئی در بزرگنمایی عدسی چشمی تعیین می‌شود.
- چرا گاهی اوقات از روغن ایمرسیون همراه با عدسی‌های شیئی با بزرگنمایی بالا استفاده می‌شود؟
- پاسخ: برای افزایش وضوح میکروسکوپ از روغن ایمرسیون استفاده می‌شود. این روغن ضریب شکستی مشابه شیشه دارد که باعث کاهش پراکندگی نور و ورود نور بیشتر به عدسی شیئی می‌شود.
- اصطلاح «وضوح» در میکروسکوپ به چه معناست؟
- پاسخ: وضوح به توانایی میکروسکوپ در تشخیص واضح دو نقطه بسیار نزدیک به هم اشاره دارد. این وضوح و سطح جزئیاتی را که می‌توان دید، تعریف می‌کند.
- چرا اغلب هنگام مشاهده نمونه‌ها زیر میکروسکوپ مرکب از رنگ‌آمیزی استفاده می‌شود؟
- پاسخ: رنگ‌آمیزی، کنتراست بین قسمت‌های مختلف یک نمونه را افزایش می‌دهد و باعث می‌شود ساختارها یا اجزای خاصی در زیر میکروسکوپ قابل مشاهده‌تر باشند.
- سیستم عدسی «پارفوکال» در میکروسکوپ مرکب چیست؟
- پاسخ: سیستم لنز پارفوکال به این معنی است که وقتی یک عدسی شیئی در فوکوس است، سایر عدسی‌های شیئی نیز تقریباً در فوکوس خواهند بود. این امر امکان جابجایی بین عدسی‌های شیئی را بدون نیاز به فوکوس مجدد قابل توجه، آسان‌تر می‌کند.
- تفاوت بین میکروسکوپ ترکیبی تک چشمی و دو چشمی چیست؟
- پاسخ: میکروسکوپ ترکیبی تک چشمی دارای یک عدسی چشمی برای مشاهده است، در حالی که میکروسکوپ ترکیبی دو چشمی دارای دو عدسی چشمی است که مشاهده راحت‌تر و درک عمق بیشتری را فراهم می‌کند.
- چرا ممکن است یک نمونه هنگام مشاهده زیر میکروسکوپ مرکب نیاز به ضخامت بسیار نازک داشته باشد؟
- پاسخ: یک نمونه نازک اجازه عبور نور بیشتری را می‌دهد و در نتیجه تصویر واضح‌تری ایجاد می‌شود. علاوه بر این، نمونه‌های ضخیم ممکن است به دلیل عمق میدان محدود میکروسکوپ، در تمام عمق خود در فوکوس نباشند.
