Složeni mikroskop – problemi i rješenja

Složeni mikroskop – problemi i rješenja

1.

Na temelju gornje slike, koliko je ukupno povećanje? Pretpostavimo normalno oko, pa je bliža točka (N) = 25 cm.

Poznato:

Žarišna duljina objektiva (f₂o ₎ = 2 cm

Udaljenost između predmeta i objektiva (d _o ) = 2.2 cm

Bliska točka normalnog oka (N) = 25 cm

Žarišna duljina leće okulara (f _e ) = 25 cm

Traži se: Ukupno uvećanje (M)

rješenje:

Ako konačnu sliku formira leća okulara u beskonačnosti, oko je opušteno. Ako konačna slika nije u beskonačnosti, oko nije opušteno.

Na temelju gornje slike, udaljenost virtualne slike formira se lećom okulara u beskonačnosti. Konačna slika u beskonačnosti tako da je oko opušteno.

Prvo izračunajte udaljenost slike od objektiva (d _o '). Objektiv je konvergentna leća pa se udaljenost slike izračunava pomoću jednadžbe konvergentne leće.

Žarišna duljina konvergentne leće je pozitivna.

1/d _° = 1/f _° – 1/d _° = 1/2 – 1/2.2 = 11/22 – 10/22 = 1/22

d _o ' = 22/1 = 22 cm

Ukupno povećanje mikroskopa :

2.

Na temelju gornje slike, koja je udaljenost između objektiva i okulara mikroskopa?

rješenje:

Mikroskop ima i objektiv i okular (okularne leće). Mikroskop se koristi za promatranje objekata koji su vrlo blizu. Slika koju formira objektiv je stvarna slika. Slika se uvećava okularom u vrlo veliku virtualnu sliku.

Poznato:

Žarišna duljina objektiva (f _o ) = 1.8 cm (Žarišna duljina je pozitivna jer je objektiv konvergentna leća)

Žarišna duljina okularne leće (f _e ) = 6 cm (Žarišna duljina je pozitivna jer je okularna leća konvergentna leća)

Udaljenost između predmeta i objektiva (d _o ) = 2 cm (znak plus označava da je slika stvarna)

Traži se: Udaljenost između objektiva i okulara (duljina mikroskopa = d)

rješenje:

Udaljenost između slike i objektiva ( d _o ') :

1/d _° + 1/d _° ' = 1/f _°

1/d _° ' = 1/f _° – 1/d _°

1/d _o ' = 1 / 1.8 – 1/2 = 10/18 – 9/18 = 1/18

d _o ' = 18 cm

Pravu sliku formira objektiv smješten u žarišnoj točki okulara, kao što je prikazano na gornjoj slici.

Udaljenost između objektiva i okulara:

l = d _o ' + f _e = 18 cm + 6 cm = 24 cm

3.

Udaljenost između predmeta i objektiva je 1.1 cm, žarišna duljina objektiva je 1 cm, a žarišna duljina okulara je 5 cm. Koliko je ukupno povećanje mikroskopa?

Poznato:

Udaljenost između predmeta i objektiva (d _o ) = 1.1 cm

Žarišna duljina objektiva (f _o ) = 1 cm (Žarišna duljina je pozitivna jer je objektiv konvergentna leća)

Žarišna duljina okularne leće (f _e ) = 5 cm (Žarišna duljina je pozitivna jer je okularna leća konvergentna leća)

Traži se: Ukupno uvećanje (M)

rješenje:

Ukupno povećanje mikroskopa je umnožak povećanja objektiva (m _o ) i kutnog povećanja (M _e ) okulara.

Uvećanje objektiva:

Jednadžba linearnog povećanja objektiva (m _ob ) :

m _o = h _o '/h _o = d _o '/d o ₌ (l – f _e )/d _o

gdje

h _o ' = visina slike koju formira objektiv

h _o = visina objekta

d _o ' = udaljenost između stvarne slike koju formira objektiv i objektiva

d _o = udaljenost između objekta i objektiva

f _e = žarišna duljina okularne leće

l = duljina mikroskopa = udaljenost između dvije leće = udaljenost između stvarne slike koju formira objektiv (d o _' ) + žarišna duljina okularne leće f _e )

Udaljenost između stvarne slike koju formira objektiv i objektiva ( d _o ') :

Prvo odredite udaljenost između stvarne slike i objektiva:

1/d _° + 1/d _° ' = 1/f _°

1/d _° ' = 1/f _° – 1/d _°

1/d _o ' = 1/1 – 1 / 1.1 = 11/11 – 10/11 = 1/11

d _o ' = 11 cm

Prava slika koju formira objektiv nalazi se u žarišnoj točki oka, kao što je prikazano na gornjoj slici.

Uvećanje objektiva:

m _o = d _o ' / d _o = 11 cm / 1.1 cm = 10

Povećanje okularne leće:

Ako je oko opušteno, tada je povećanje okularne leće (M _e ):

M _e = N / f _e

Gdje

N = bliža točka oka (25 cm)

f _e = žarišna duljina okularne leće = 5 cm

Kutno povećanje okularne leće (M _e ) :

M _e = N / f _e = 25 cm / 5 cm = 5

Ukupno povećanje mikroskopa:

M = m _o x Me ₌ 10 x 5 = 50

4.

Udaljenost između objektiva i okulara mikroskopa.

Poznato:

Udaljenost između predmeta i objektiva (d _o ) = 2 cm

Žarišna duljina objektiva (f₂o ₎ = 1.8 cm

Udaljenost između stvarne slike i okularne leće (d _e ) = 6 cm

Žarišna duljina okularne leće (f _e ) = 6 cm

Traži se: Udaljenost između objektiva i okulara (duljina mikroskopa)

rješenje:

Ako je oko opušteno, konačna slika koju formira okularna leća je u beskonačnosti. Konačna slika je u beskonačnosti ako se stvarna slika koju formira objektivna leća nalazi u žarišnoj točki okularne leće.

Udaljenost između objektiva i okulara (l) = udaljenost između stvarne slike koju formira objektiv (d o _' ) + žarišna duljina okulara (f _e ).

Udaljenost između stvarne slike i objektiva (d _o '):

1/d _° + 1/d _° ' = 1/f _°

1/d _° ' = 1/f _° – 1/d _°

1/d _o ' = 1 / 1.8 – 1/2

1/d _o ' = 10/18 – 9/18 = 1/18

d _o ' = 18 cm

Udaljenost između objektiva i okulara (duljina mikroskopa):

l = d _o ' + f _e

l = 18 cm + 6 cm

l = 24 cm

1. Što je složeni mikroskop?
   • Odgovor: Složeni mikroskop je optički instrument koji koristi više leća za uvećavanje malih objekata, omogućujući promatraču da uoči detalje koji su premali da bi se vidjeli golim okom.
2. Po čemu se složeni mikroskop razlikuje od jednostavnog mikroskopa?
   • Odgovor: Jednostavan mikroskop koristi samo jednu leću za povećanje (poput povećala), dok složeni mikroskop koristi dva seta leća - objektiv blizu uzorka i okular kroz koji promatrač gleda.
3. Koji su glavni dijelovi složenog mikroskopa i koje su njihove funkcije?
   • Odgovor: Primarni dijelovi uključuju:
     • Objektivne leće: To je niz leća s različitim uvećanjima postavljenih najbliže uzorku.
     • Okularna leća: Ovo je leća kroz koju gledatelj gleda.
     • faza: Ravna platforma na koju se postavlja uzorak.
     • Kondenzator: Fokusira svjetlost na uzorak.
     • Iluminator/Izvor svjetlosti: Pruža svjetlo za pregled uzorka.
     • Gumbi za grubo i fino fokusiranje: Prilagodite fokus.
4. Kako se određuje ukupno povećanje složenog mikroskopa?
   • Odgovor: Ukupno povećanje određuje se množenjem povećanja objektiva s povećanjem okulara.
5. Zašto se imerzijsko ulje ponekad koristi s objektivima velike snage?
   • Odgovor: Imerzno ulje se koristi za povećanje rezolucije mikroskopa. Ima isti indeks loma kao i staklo, što smanjuje raspršenje svjetlosti i omogućuje ulazak veće količine svjetlosti u objektiv.
6. Što znači pojam "rezolucija" u mikroskopiji?
   • Odgovor: Rezolucija se odnosi na sposobnost mikroskopa da jasno razlikuje dvije točke koje su vrlo blizu jedna drugoj. Definira jasnoću i razinu detalja koji se mogu vidjeti.
7. Zašto se bojenje često koristi pri promatranju uzoraka pod složenim mikroskopom?
   • Odgovor: Bojenje pojačava kontrast između različitih dijelova uzorka, čineći određene strukture ili komponente vidljivijima pod mikroskopom.
8. Što je "parfokalni" sustav leća u složenom mikroskopu?
   • Odgovor: Parfokalni sustav leća znači da kada je jedna objektivna leća u fokusu, i ostale objektivne leće bit će približno u fokusu. Omogućuje lakše prebacivanje između objektivnih leća bez značajnog ponovnog fokusiranja.
9. Koja je razlika između monokularnog i binokularnog složenog mikroskopa?
   • Odgovor: Monokularni složeni mikroskop ima jedan okular za gledanje, dok binokularni složeni mikroskop ima dva okulara, što omogućuje ugodnije gledanje i percepciju dubine.
10. Zašto uzorak mora biti vrlo tanak kada se promatra pod složenim mikroskopom?

• Odgovor: Tanki uzorak propušta više svjetlosti, što rezultira jasnijom slikom. Osim toga, debeli uzorci možda neće biti u fokusu cijelom svojom dubinom zbog ograničene dubinske oštrine mikroskopa.