複合顕微鏡 – 問題点と解決策
1.
上の図に基づくと、全体の倍率はどれくらいですか？正常な目であると仮定し、近点（N）は25cmとします。
既知：
対物レンズの焦点距離 (f o ) = 2 cm
物体と対物レンズ間の距離 (d o ) = 2.2 cm
正常な眼の近点（N）＝25cm
接眼レンズの焦点距離 (f e ) = 25 cm
求む：全体の倍率（M）
解決策：
接眼レンズによって最終像が無限遠に形成される場合、目はリラックスしている。最終像が無限遠に形成されない場合、目はリラックスしていない。
上の図に基づくと、仮想像の距離は接眼レンズによって無限遠に形成されます。最終的な像が無限遠にあるため、目はリラックスした状態になります。
まず、対物レンズからの像距離 (d o ') を計算します。対物レンズは収束レンズなので、像距離は収束レンズの式を使用して計算されます。
収束レンズの焦点距離は正の値である。
1/d o ' = 1/f o – 1/d o = 1/2 – 1 / 2.2 = 11 / 22 – 10/22 = 1/22
d o ' = 22/1 = 22 cm
顕微鏡の総合倍率：
2.
上の図に基づくと、顕微鏡の対物レンズと接眼レンズの間の距離はどれくらいですか？
解決策：
顕微鏡には対物レンズと接眼レンズ（接眼レンズ）の両方があります。顕微鏡は、非常に近い物体を観察するために使用されます。対物レンズによって形成される像は実像です。その像は接眼レンズによって拡大され、非常に大きな虚像になります。
既知：
対物レンズの焦点距離 (f o ) = 1.8 cm (対物レンズは収束レンズであるため、焦点距離は正の値になります)
接眼レンズの焦点距離（f e）＝6cm（接眼レンズは収束レンズなので焦点距離は正の値になります）
物体と対物レンズ間の距離 (d o ) = 2 cm (プラス記号は実像であることを示す)
求む：対物レンズと接眼レンズ間の距離（顕微鏡の長さ＝d）
解決策：
像と対物レンズ間の距離（d o '）：
1/d o + 1/d o ' = 1/f o
1/d o ' = 1/f o – 1/d o
1/d o ' = 1 / 1.8 – 1/2 = 10/18 – 9/18 = 1/18
d o ' = 18 cm
実像は、上の図に示すように、接眼レンズの焦点に位置する対物レンズによって形成される。
対物レンズと接眼レンズ間の距離：
l = d o ' + f e = 18 cm + 6 cm = 24 cm
3.
物体と対物レンズ間の距離は1.1cm、対物レンズの焦点距離は1cm、接眼レンズの焦点距離は5cmです。この顕微鏡の総合倍率はいくらですか？
既知：
物体と対物レンズ間の距離 (d o ) = 1.1 cm
対物レンズの焦点距離 (f o ) = 1 cm (対物レンズは収束レンズであるため、焦点距離は正の値になります)
眼球レンズの焦点距離（f e）＝5cm（眼球レンズは収束レンズなので焦点距離は正の値になります）
求む：全体の倍率（M）
解決策：
顕微鏡の総合倍率は、対物レンズの倍率（m o ）と接眼レンズの角倍率（M e ）の積で表されます。
対物レンズの倍率：
対物レンズの線形倍率（m ob）の式：
m o = h o '/h o = d o '/d o = (l – f e )/d o
コラボレー
h o ' = 対物レンズによって形成される像の高さ
h o = 物体の高さ
d o ' = 対物レンズによって形成された実像と対物レンズ間の距離
d o = 物体と対物レンズ間の距離
f e = 接眼レンズの焦点距離
l = 顕微鏡の長さ = 2 つのレンズ間の距離 = 対物レンズによって形成される実像間の距離 (d o ' ) + 接眼レンズの焦点距離 f e )
対物レンズによって形成される実像と対物レンズとの間の距離（d o '）：
まず、実像と対物レンズ間の距離を測定します。
1/d o + 1/d o ' = 1/f o
1/d o ' = 1/f o – 1/d o
1/d o ' = 1/1 – 1 / 1.1 = 11/11 – 10/11 = 1/11
d o ' = 11 cm
対物レンズによって形成される実像は、上の図に示すように、接眼レンズの焦点に位置する。
対物レンズの倍率：
m o = d o ' / d o = 11 cm / 1.1 cm = 10
接眼レンズの倍率：
目がリラックスしている場合、眼球レンズの倍率（Me）は次のようになります。
Me = N / f e
場所
N = 目の近点（25cm）
f e = 接眼レンズの焦点距離 = 5 cm
眼球レンズの角倍率（Me）：
Me = N / f e = 25 cm / 5 cm = 5
顕微鏡の総合倍率：
M = m o x M e = 10 x 5 = 50
4.
顕微鏡の対物レンズと接眼レンズの間の距離。
既知：
物体と対物レンズ間の距離 (d o ) = 2 cm
対物レンズの焦点距離 (f o ) = 1.8 cm
実像と接眼レンズ間の距離 (d e ) = 6 cm
接眼レンズの焦点距離 (f e ) = 6 cm
求む：対物レンズと接眼レンズ間の距離（顕微鏡の長さ）
解決策：
目がリラックスしている状態であれば、接眼レンズによって形成される最終像は無限遠にできる。対物レンズによって形成される実像が接眼レンズの焦点にある場合、最終像は無限遠にできる。
対物レンズと接眼レンズ間の距離 (l) = 対物レンズによって形成される実像間の距離 (d o ' ) + 接眼レンズの焦点距離 (f e )。
実像と対物レンズ間の距離（d o '）：
1/d o + 1/d o ' = 1/f o
1/d o ' = 1/f o – 1/d o
1/d o ' = 1 / 1.8 – 1/2
1/d o ' = 10/18 – 9/18 = 1/18
d o ' = 18 cm
対物レンズと接眼レンズ間の距離（顕微鏡の長さ）：
l = d o ' + f e
l = 18 cm + 6 cm
24cm
- 複合顕微鏡とは何ですか？
- 回答： 複合顕微鏡は、複数のレンズを用いて小さな物体を拡大する光学機器であり、肉眼では見えないほど小さな細部を観察することを可能にする。
- 複合顕微鏡は、単顕微鏡とどのように違うのですか？
- 回答： 単純な顕微鏡は（虫眼鏡のように）拡大のためにレンズを1つだけ使用しますが、複合顕微鏡は2組のレンズを使用します。1つは標本に近い対物レンズ、もう1つは観察者が覗き込む接眼レンズです。
- 複合顕微鏡の主な構成要素は何ですか？また、それぞれの機能は何ですか？
- 回答： 主な部分は次のとおりです。
- 対物レンズ： これらは、標本に最も近い位置に配置された、倍率の異なる一連のレンズである。
- 接眼レンズ： これは、視聴者が物を見るためのレンズである。
- ステージ： 標本を置くための平らな台。
- コンデンサー： 試料に光を集中させる。
- 照明装置／光源： 標本を観察するための照明を提供する。
- 粗動および微動フォーカスノブ： フォーカスを調整します。
- 回答： 主な部分は次のとおりです。
- 複合顕微鏡の総合倍率はどのように決定されるのですか？
- 回答： 全体の倍率は、対物レンズの倍率と接眼レンズの倍率を掛け合わせることによって求められます。
- 高倍率対物レンズに浸漬油が使用されることがあるのはなぜですか？
- 回答： 顕微鏡の解像度を高めるために、浸漬油が使用されます。浸漬油はガラスと同じ屈折率を持つため、光の散乱が軽減され、より多くの光が対物レンズに入射します。
- 顕微鏡における「解像度」とはどういう意味ですか？
- 回答： 解像度とは、顕微鏡が非常に近い2点を鮮明に区別できる能力を指します。これは、観察できる鮮明さと詳細度を定義するものです。
- 複合顕微鏡で標本を観察する際に、染色処理がよく用いられるのはなぜですか？
- 回答： 染色処理は標本の異なる部分間のコントラストを高め、顕微鏡下で特定の構造や構成要素をより見やすくする。
- 複合顕微鏡における「パーフォーカル」レンズシステムとは何ですか？
- 回答： パーフォーカルレンズシステムとは、一方の対物レンズにピントが合っている場合、他の対物レンズにもほぼピントが合うシステムです。これにより、大幅なピント調整をすることなく、対物レンズの切り替えが容易になります。
- 単眼式複合顕微鏡と双眼式複合顕微鏡の違いは何ですか？
- 回答： 単眼複合顕微鏡は観察用の接眼レンズが1つであるのに対し、双眼複合顕微鏡は接眼レンズが2つあり、より快適な観察と奥行き知覚を提供する。
- 複合顕微鏡で観察する際、試料を非常に薄くする必要があるのはなぜでしょうか？
- 回答： 薄い標本はより多くの光を透過するため、より鮮明な画像が得られます。一方、厚い標本は顕微鏡の被写界深度が限られているため、厚み全体にわたってピントが合わない場合があります。
