რთული მიკროსკოპი - პრობლემები და გადაწყვეტილებები
1.
ზემოთ მოცემული ფიგურის მიხედვით, რა არის საერთო გადიდება? წარმოიდგინეთ ნორმალური თვალი, ამიტომ ახლო წერტილი (N) = 25 სმ.
ცნობილი:
ობიექტივის ფოკუსური მანძილი (fo2 ) = 2 სმ
ობიექტსა და ობიექტივის ლინზას შორის მანძილი (d₂ ) = 2.2 სმ
ნორმალური თვალის უახლოესი წერტილი (N) = 25 სმ
ოკულარის ლინზის ფოკუსური მანძილი (f e ) = 25 სმ
სასურველი: საერთო გადიდება (M)
გამოსავალი:
თუ საბოლოო გამოსახულება ოკულარის ლინზით უსასრულობაში წარმოიქმნება, მაშინ თვალი მოდუნებულია. თუ საბოლოო გამოსახულება უსასრულობაში არ არის, მაშინ თვალი მოდუნებული არ არის.
ზემოთ მოცემული ფიგურის მიხედვით, ვირტუალური გამოსახულების მანძილი ოკულარის ლინზით უსასრულობაშია ჩამოყალიბებული. საბოლოო გამოსახულება უსასრულობაშია ისე, რომ თვალი მოდუნებულია.
პირველ რიგში, გამოთვალეთ გამოსახულების მანძილი ობიექტივის ლინზიდან (d o '). ობიექტივი არის კონვერგენტული ლინზა, ამიტომ გამოსახულების მანძილი გამოითვლება კონვერგენტული ლინზის განტოლების გამოყენებით.
კონვერგენტული ლინზის ფოკუსური მანძილი დადებითია.
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 სმ
მიკროსკოპის საერთო გადიდება :
2.
ზემოთ მოცემული სურათის მიხედვით, რა მანძილია მიკროსკოპის ობიექტივის ლინზასა და ოკულარის ლინზას შორის?
გამოსავალი:
მიკროსკოპს აქვს როგორც ობიექტივი, ასევე ოკულარის (ოკულარული) ლინზები. მიკროსკოპი გამოიყენება ძალიან ახლოს მდებარე ობიექტების დასათვალიერებლად. ობიექტივის ლინზის მიერ წარმოქმნილი გამოსახულება რეალური გამოსახულებაა. ოკულარის ლინზა გამოსახულებას ძალიან დიდ ვირტუალურ გამოსახულებად ადიდებს.
ცნობილი:
ობიექტივის ფოკუსური მანძილი (fo2 ) = 1.8 სმ (ფოკალური მანძილი დადებითია, რადგან ობიექტივი კონვერგენტული ლინზაა)
ოკულარის ლინზის ფოკუსური მანძილი (fe ) = 6 სმ (ფოკალური მანძილი დადებითია, რადგან ოკულარული ლინზა კონვერგენტული ლინზაა)
ობიექტსა და ობიექტივის ლინზას შორის მანძილი (d₂o ) = 2 სმ (პლიუს ნიშანი მიუთითებს, რომ გამოსახულება რეალურია)
სასურველი: ობიექტივის ლინზასა და ოკულარის ლინზას შორის მანძილი (მიკროსკოპის სიგრძე = d)
გამოსავალი:
გამოსახულებასა და ობიექტივის ლინზას შორის მანძილი ( d o ') :
1/d o + 1/d o ' = 1/f o
1/დ o ' = 1/ფ o – 1/დ o
1/დ o ' = 1 / 1.8 – 1/2 = 10/18 – 9/18 = 1/18
d o ' = 18 სმ
რეალური გამოსახულება წარმოიქმნება ობიექტივის ლინზის მიერ, რომელიც მდებარეობს ოკულარის ლინზის ფოკუსურ წერტილში, როგორც ეს ზემოთ მოცემულ ფიგურაზეა ნაჩვენები.
ობიექტივსა და თვალის ლინზას შორის მანძილი:
l = d o ' + f e = 18 სმ + 6 სმ = 24 სმ
3.
ობიექტსა და ობიექტივის ლინზას შორის მანძილი 1.1 სმ-ია, ობიექტივის ლინზის ფოკუსური მანძილი 1 სმ-ია, ხოლო თვალის ლინზის ფოკუსური მანძილი 5 სმ. რა არის მიკროსკოპის საერთო გადიდება?
ცნობილი:
ობიექტსა და ობიექტივის ლინზას შორის მანძილი (d₂ ) = 1.1 სმ
ობიექტივის ფოკუსური მანძილი (fo2 ) = 1 სმ (ფოკალური მანძილი დადებითია, რადგან ობიექტივი კონვერგენტული ლინზაა)
თვალის ლინზის ფოკუსური მანძილი (f e ) = 5 სმ (ფოკალური მანძილი დადებითია, რადგან თვალის ლინზა კონვერგენტული ლინზაა)
სასურველი: საერთო გადიდება (M)
გამოსავალი:
მიკროსკოპის საერთო გადიდება არის ობიექტივის ლინზის გადიდების (m -o ) და ოკულარის ლინზის კუთხური გადიდების (M -e ) ნამრავლი.
ობიექტივის ლინზის გადიდება:
ობიექტივის წრფივი გადიდების განტოლება (m- ob ) :
m o = h o '/h o = d o '/d o = (l – f e )/d o
სადაც
h o ' = ობიექტივის მიერ წარმოქმნილი გამოსახულების სიმაღლე
h o = ობიექტის სიმაღლე
d o ' = ობიექტივის ლინზის მიერ წარმოქმნილ რეალურ გამოსახულებასა და ობიექტივის ლინზას შორის მანძილი
d = მანძილი ობიექტსა და ობიექტივის ლინზას შორის
f e = თვალის ლინზის ფოკუსური მანძილი
l = მიკროსკოპის სიგრძე = ორ ლინზას შორის მანძილი = ობიექტივის მიერ წარმოქმნილ რეალურ გამოსახულებას შორის მანძილი (d ' ) + ლინზის ფოკუსური მანძილი f e )
ობიექტივის მიერ წარმოქმნილ რეალურ გამოსახულებასა და ობიექტივის ლინზას შორის მანძილი ( d o ') :
პირველ რიგში, განსაზღვრეთ მანძილი რეალურ გამოსახულებასა და ობიექტივის ლინზას შორის:
1/d o + 1/d o ' = 1/f o
1/დ o ' = 1/ფ o – 1/დ o
1/დ o ' = 1/1 – 1 / 1.1 = 11/11 – 10/11 = 1/11
d o ' = 11 სმ
ობიექტივის ლინზის მიერ წარმოქმნილი რეალური გამოსახულება თვალის ფოკუსურ წერტილშია, როგორც ეს ზემოთ მოცემულ ფიგურაზეა ნაჩვენები.
ობიექტივის ლინზის გადიდება:
მ ო = დ ო ' / დ ო = 11 სმ / 1.1 სმ = 10
თვალის ლინზის გადიდება:
თუ თვალი მოდუნებულია, მაშინ თვალის ლინზის გადიდება (M e ):
M e = N / f e
სად
N = თვალის უახლოესი წერტილი (25 სმ)
f e = თვალის ლინზის ფოკუსური მანძილი = 5 სმ
თვალის ლინზის კუთხური გადიდება ( Me ) :
M e = N / f e = 25 სმ / 5 სმ = 5
მიკროსკოპის საერთო გადიდება:
M = m o x M e = 10 x 5 = 50
4.
მიკროსკოპის ობიექტივის ლინზასა და თვალის ლინზას შორის მანძილი.
ცნობილი:
ობიექტსა და ობიექტივის ლინზას შორის მანძილი (d₂ ) = 2 სმ
ობიექტივის ფოკუსური მანძილი (fo2 ) = 1.8 სმ
რეალურ გამოსახულებასა და თვალის ლინზას შორის მანძილი (d e ) = 6 სმ
თვალის ლინზის ფოკუსური მანძილი (f e ) = 6 სმ
სასურველი: ობიექტივის ლინზასა და თვალის ლინზას შორის მანძილი (მიკროსკოპის სიგრძე)
გამოსავალი:
თუ თვალი მოდუნებულია, თვალის ლინზის მიერ წარმოქმნილი საბოლოო გამოსახულება უსასრულობაშია. საბოლოო გამოსახულება უსასრულობაშია, თუ ობიექტივის მიერ წარმოქმნილი რეალური გამოსახულება თვალის ლინზის ფოკუსურ წერტილშია.
ობიექტივის ლინზასა და თვალის ლინზას შორის მანძილი (l) = ობიექტივის ლინზის მიერ წარმოქმნილ რეალურ გამოსახულებას (d o ' ) და თვალის ლინზის ფოკუსურ მანძილს (f e ) შორის მანძილი.
რეალურ გამოსახულებასა და ობიექტივის ლინზას შორის მანძილი (d o '):
1/d o + 1/d o ' = 1/f o
1/დ o ' = 1/ფ o – 1/დ o
1/d o ' = 1 / 1.8 – 1/2
1/დ o ' = 10/18 – 9/18 = 1/18
d o ' = 18 სმ
ობიექტივის ლინზასა და თვალის ლინზას შორის მანძილი (მიკროსკოპის სიგრძე):
l = d o ' + f e
ლ = 18 სმ + 6 სმ
ლ = 24 სმ
- რა არის რთული მიკროსკოპი?
- პასუხი: რთული მიკროსკოპი არის ოპტიკური ინსტრუმენტი, რომელიც იყენებს მრავალ ლინზას მცირე ზომის ობიექტების გასადიდებლად, რაც მნახველს საშუალებას აძლევს დააკვირდეს დეტალებს, რომლებიც შეუიარაღებელი თვალით დასანახად ძალიან მცირეა.
- რით განსხვავდება რთული მიკროსკოპი მარტივი მიკროსკოპისგან?
- პასუხი: მარტივი მიკროსკოპი გასადიდებლად მხოლოდ ერთ ლინზას იყენებს (გამადიდებელი შუშის მსგავსად), ხოლო რთული მიკროსკოპი ლინზების ორ კომპლექტს იყენებს - ნიმუშთან ახლოს მდებარე ობიექტივის ლინზას და ოკულარის ლინზას, რომლის მეშვეობითაც მნახველი იყურება.
- რა არის რთული მიკროსკოპის ძირითადი ნაწილები და რა არის მათი ფუნქციები?
- პასუხი: პირველადი ნაწილები მოიცავს:
- ობიექტივი ლინზები: ეს არის ლინზების სერია სხვადასხვა გადიდებით, რომლებიც ნიმუშთან ყველაზე ახლოსაა განთავსებული.
- ოკულარული (ოკულარული) ლინზა: ეს არის ლინზა, რომლის მეშვეობითაც მნახველი იყურება.
- ეტაპი: ბრტყელი პლატფორმა, სადაც ნიმუშია განთავსებული.
- კონდენსატორი: ნიმუშზე სინათლეს ამახვილებს.
- განათებელი/სინათლის წყარო: უზრუნველყოფს სინათლეს ნიმუშის დასათვალიერებლად.
- მსხვილი და წვრილი ფოკუსირების ღილაკები: ფოკუსის რეგულირება.
- პასუხი: პირველადი ნაწილები მოიცავს:
- როგორ განისაზღვრება რთული მიკროსკოპის სრული გადიდება?
- პასუხი: სრული გადიდება განისაზღვრება ობიექტივის ლინზის გადიდების გამრავლებით ოკულარის ლინზის გადიდებაზე.
- რატომ გამოიყენება ზოგჯერ ჩაძირვის ზეთი მაღალი სიმძლავრის ობიექტივებთან?
- პასუხი: მიკროსკოპის გარჩევადობის გასაზრდელად გამოიყენება ჩაღრმავების ზეთი. მას იგივე გარდატეხის ინდექსი აქვს, რაც მინას, რაც ამცირებს სინათლის გაბნევას და ობიექტივის ლინზაში მეტი სინათლის შეღწევის საშუალებას იძლევა.
- რას ნიშნავს ტერმინი „გარჩევადობა“ მიკროსკოპში?
- პასუხი: გარჩევადობა გულისხმობს მიკროსკოპის უნარს, მკაფიოდ განასხვავოს ერთმანეთთან ძალიან ახლოს მდებარე ორი წერტილი. ის განსაზღვრავს დანახვის სიცხადეს და დეტალიზაციის დონეს.
- რატომ გამოიყენება ხშირად შეღებვა ნიმუშების რთული მიკროსკოპით დათვალიერებისას?
- პასუხი: შეღებვა აძლიერებს ნიმუშის სხვადასხვა ნაწილს შორის კონტრასტს, რაც გარკვეულ სტრუქტურებს ან კომპონენტებს მიკროსკოპის ქვეშ უფრო ხილულს ხდის.
- რა არის „პარფოკალური“ ლინზების სისტემა ნაერთ მიკროსკოპში?
- პასუხი: პარფოკალური ლინზების სისტემა ნიშნავს, რომ როდესაც ერთი ობიექტივის ლინზა ფოკუსირებულია, დანარჩენი ობიექტივის ლინზებიც დაახლოებით ფოკუსირებული იქნება. ის საშუალებას იძლევა, ობიექტივის ლინზებს შორის გადართვა მნიშვნელოვანი ხელახალი ფოკუსირების გარეშე გაადვილდეს.
- რა განსხვავებაა მონოკულურ და ბინოკულურ რთულ მიკროსკოპს შორის?
- პასუხი: მონოკულარულ ნაერთ მიკროსკოპს დათვალიერებისთვის ერთი ოკულარი აქვს, ხოლო ბინოკულარულ ნაერთ მიკროსკოპს ორი ოკულარი, რაც უფრო კომფორტულ დათვალიერებას და სიღრმის აღქმას უზრუნველყოფს.
- რატომ შეიძლება საჭირო გახდეს ნიმუში ძალიან თხელი იყოს რთული მიკროსკოპით დათვალიერებისას?
- პასუხი: თხელი ნიმუში მეტ სინათლეს გავლის საშუალებას აძლევს, რაც უფრო მკაფიო გამოსახულებას იძლევა. გარდა ამისა, სქელი ნიმუშები შესაძლოა ფოკუსში არ იყოს მიკროსკოპის ველის შეზღუდული სიღრმის გამო.
