Saliktais mikroskops – problēmas un risinājumi
1.
Balstoties uz iepriekš redzamo attēlu, kāds ir kopējais palielinājums? Pieņemsim, ka acs ir normāla, tāpēc tuvākais punkts (N) = 25 cm.
Zināms:
Objektīva fokusa attālums (f0 ) = 2 cm
Attālums starp objektu un objektīvu (d0 ) = 2.2 cm
Normālas acs tuvākais punkts (N) = 25 cm
Okulāra lēcas fokusa attālums (f e ) = 25 cm
Vēlams: kopējais palielinājums (M)
šķīdums:
Ja okulāra lēca veido galīgo attēlu bezgalībā, tad acs ir atslābināta. Ja galīgais attēls neatrodas bezgalībā, tad acs nav atslābināta.
Balstoties uz iepriekš redzamo attēlu, virtuālā attēla attālumu veido okulāra lēca bezgalībā. Galīgais attēls bezgalībā, lai acs būtu atslābināta.
Vispirms aprēķiniet attēla attālumu no objektīva lēcas (d o '). Objektīva lēca ir konverģējošā lēca, tāpēc attēla attālumu aprēķina, izmantojot konverģējošās lēcas vienādojumu.
Konverģējošās lēcas fokusa attālums ir pozitīvs.
1/ d₂o₀ = 1/ f₂o – 1/d₂o = 1/2 – 1 / 2.2 = 11 / 22 – 10/22 = 1/22
d o ' = 22/1 = 22 cm
Mikroskopa kopējais palielinājums :
2.
Balstoties uz iepriekš redzamo attēlu, kāds ir attālums starp mikroskopa objektīva lēcu un okulāra lēcu?
šķīdums:
Mikroskopam ir gan objektīva, gan okulāra lēcas. Mikroskopu izmanto, lai aplūkotu ļoti tuvu esošus objektus. Objektīva lēcas veidotais attēls ir reālais attēls. Okulāra lēca attēlu palielina ļoti lielā virtuālā attēlā.
Zināms:
Objektīva lēcas fokusa attālums (f0 ) = 1.8 cm (fokusa attālums ir pozitīvs, jo objektīva lēca ir konverģējošā lēca).
Okulāra lēcas fokusa attālums (f e ) = 6 cm (fokusa attālums ir pozitīvs, jo okulāra lēca ir konverģējošā lēca).
Attālums starp objektu un objektīvu (d0 ) = 2 cm (plus zīme norāda, ka attēls ir reāls)
Vēlams: attālums starp objektīva lēcu un okulāra lēcu (mikroskopa garums = d)
šķīdums:
Attālums starp attēlu un objektīvu ( d o ') :
1/d₂ + 1/d₂ ' = 1/ f₂O
1/d₀ ' = 1/f₀ – 1/ d₀
1/d o ' = 1 / 1.8 – 1/2 = 10/18 – 9/18 = 1/18
d o ' = 18 cm
Reālo attēlu veido objektīvs, kas atrodas okulāra lēcas fokusa punktā, kā parādīts attēlā iepriekš.
Attālums starp objektīva lēcu un okulāro lēcu:
l = d o ' + f e = 18 cm + 6 cm = 24 cm
3.
Attālums starp objektu un objektīvu ir 1.1 cm, objektīva fokusa attālums ir 1 cm un okulāra fokusa attālums ir 5 cm. Kāds ir mikroskopa kopējais palielinājums?
Zināms:
Attālums starp objektu un objektīvu (d0 ) = 1.1 cm
Objektīva lēcas fokusa attālums (f0 ) = 1 cm (fokusa attālums ir pozitīvs, jo objektīva lēca ir konverģējošā lēca).
Okulārās lēcas fokusa attālums (f e ) = 5 cm (fokusa attālums ir pozitīvs, jo okulārā lēca ir konverģējošā lēca).
Vēlams: kopējais palielinājums (M)
šķīdums:
Mikroskopa kopējais palielinājums ir objektīva lēcas palielinājuma (m0 ) un okulāra lēcas leņķiskā palielinājuma (Me ) reizinājums.
Objektīva lēcas palielinājums:
Objektīva lēcas lineārā palielinājuma vienādojums (m ob ) :
m o = h o '/h o = d o '/d o = (l – f e )/d o
kur
h o ' = objektīva lēcas veidotā attēla augstums
h o = objekta augstums
d o ' = attālums starp objektīva lēcas veidoto reālo attēlu un objektīva lēcu
d o = attālums starp objektu un objektīvu
f e = okulārās lēcas fokusa attālums
l = mikroskopa garums = attālums starp abām lēcām = attālums starp objektīva lēcas veidoto reālo attēlu (d o ' ) + okulārās lēcas fokusa attālumu f e )
Attālums starp objektīva lēcas veidoto reālo attēlu un objektīva lēcu ( d o ') :
Vispirms nosakiet attālumu starp reālo attēlu un objektīvu:
1/d₂ + 1/d₂ ' = 1/ f₂O
1/d₀ ' = 1/f₀ – 1/ d₀
1/d o ' = 1/1 – 1 / 1.1 = 11/11 – 10/11 = 1/11
d o ' = 11 cm
Objektīva lēcas veidotais reālais attēls atrodas okulārā fokusa punktā, kā parādīts attēlā iepriekš.
Objektīva lēcas palielinājums:
m o = d o ' / d o = 11 cm / 1.1 cm = 10
Okulārā lēcas palielinājums:
Ja acs ir atslābināta, tad acs lēcas palielinājums (M e ):
M e = N / f e
Reģions
N = tuvākais acs punkts (25 cm)
f e = okulārās lēcas fokusa attālums = 5 cm
Okulārās lēcas leņķiskais palielinājums (M e ) :
M e = N / f e = 25 cm / 5 cm = 5
Mikroskopa kopējais palielinājums:
M = m o x M e = 10 x 5 = 50
4.
Attālums starp mikroskopa objektīva lēcu un okulāro lēcu.
Zināms:
Attālums starp objektu un objektīvu (d0 ) = 2 cm
Objektīva fokusa attālums (f0 ) = 1.8 cm
Attālums starp reālo attēlu un okulāro lēcu (d e ) = 6 cm
Okulārā lēcas fokusa attālums (f e ) = 6 cm
Vēlams: attālums starp objektīva lēcu un okulāro lēcu (mikroskopa garums)
šķīdums:
Ja acs ir atslābināta, okulārās lēcas veidotais galīgais attēls atrodas bezgalībā. Galīgais attēls atrodas bezgalībā, ja objektīva lēcas veidotais reālais attēls atrodas okulārās lēcas fokusa punktā.
Attālums starp objektīva lēcu un okulāro lēcu (l) = attālums starp objektīva lēcas veidoto reālo attēlu (d o ' ) + okulārās lēcas fokusa attālumu (f e ).
Attālums starp reālo attēlu un objektīvu (d o '):
1/d₂ + 1/d₂ ' = 1/ f₂O
1/d₀ ' = 1/f₀ – 1/ d₀
1/d0 ' = 1 / 1.8 – 1/2
1/d o ' = 10/18 – 9/18 = 1/18
d o ' = 18 cm
Attālums starp objektīva lēcu un okulāro lēcu (mikroskopa garums):
l = d o ' + f e
garums = 18 cm + 6 cm
garums = 24 cm
- Kas ir saliktais mikroskops?
- Atbilde: Saliktais mikroskops ir optisks instruments, kas izmanto vairākas lēcas, lai palielinātu mazus objektus, ļaujot skatītājam novērot detaļas, kas ir pārāk mazas, lai tās varētu redzēt ar neapbruņotu aci.
- Kā saliktais mikroskops atšķiras no vienkārša mikroskopa?
- Atbilde: Vienkāršs mikroskops palielinājumam izmanto tikai vienu lēcu (līdzīgi kā palielināmais stikls), savukārt saliktais mikroskops izmanto divus lēcu komplektus – objektīva lēcu pie parauga un okulāra lēcu, caur kuru skatītājs skatās.
- Kādas ir saliktā mikroskopa galvenās daļas un kādas ir to funkcijas?
- Atbilde: Primārās daļas ietver:
- Objektīvie lēcas: Tās ir virkne lēcu ar dažādu palielinājumu, kas novietotas vistuvāk paraugam.
- Okulāra lēca: Šī ir lēca, caur kuru skatītājs skatās.
- Posms: Plakana platforma, uz kuras tiek novietots paraugs.
- Kondensators: Fokusē gaismu uz paraugu.
- Apgaismotājs/Gaismas avots: Nodrošina gaismu parauga apskatei.
- Rupjas un smalkas fokusēšanas pogas: Pielāgojiet fokusu.
- Atbilde: Primārās daļas ietver:
- Kā nosaka saliktā mikroskopa kopējo palielinājumu?
- Atbilde: Kopējo palielinājumu nosaka, reizinot objektīva lēcas palielinājumu ar okulāra lēcas palielinājumu.
- Kāpēc iegremdēšanas eļļu dažreiz izmanto ar jaudīgām objektīva lēcām?
- Atbilde: Imersijas eļļa tiek izmantota, lai palielinātu mikroskopa izšķirtspēju. Tai ir tāds pats refrakcijas indekss kā stiklam, kas samazina gaismas izkliedi un ļauj lielākam gaismas daudzumam iekļūt objektīvā.
- Ko mikroskopijā nozīmē termins "izšķirtspēja"?
- Atbilde: Izšķirtspēja attiecas uz mikroskopa spēju skaidri atšķirt divus punktus, kas atrodas ļoti tuvu viens otram. Tā nosaka redzamā attēla skaidrību un detalizācijas līmeni.
- Kāpēc krāsošana bieži tiek izmantota, aplūkojot paraugus saliktā mikroskopā?
- Atbilde: Krāsošana uzlabo kontrastu starp dažādām parauga daļām, padarot noteiktas struktūras vai komponentus mikroskopā redzamākus.
- Kas ir "parfokālā" lēcu sistēma saliktajā mikroskopā?
- Atbilde: Parfokāla lēcu sistēma nozīmē, ka tad, kad viena objektīva lēca ir fokusā, arī pārējās objektīva lēcas būs aptuveni fokusā. Tas atvieglo pārslēgšanos starp objektīviem bez būtiskas pārfokusēšanas.
- Kāda ir atšķirība starp monokulāro un binokulāro salikto mikroskopu?
- Atbilde: Monokulārajam saliktajam mikroskopam ir viens okulārs skatīšanai, savukārt binokulārajam saliktajam mikroskopam ir divi okulāri, kas nodrošina ērtāku skatīšanos un dziļuma uztveri.
- Kāpēc paraugam, aplūkojot to saliktā mikroskopā, var būt jābūt ļoti plānam?
- Atbilde: Plāns paraugs laiž cauri vairāk gaismas, kā rezultātā attēls ir skaidrāks. Turklāt biezi paraugi var nebūt fokusā visā dziļumā mikroskopa ierobežotā lauka dziļuma dēļ.
