Mikroskop złożony – problemy i rozwiązania

Mikroskop złożony – problemy i rozwiązania

1.

Na podstawie powyższego rysunku, jakie jest całkowite powiększenie? Załóżmy, że mamy normalne oko, więc punkt bliży (N) wynosi 25 cm.

Znany:

Ogniskowa soczewki obiektywu (f_o) = 2 cm

Odległość między obiektem a soczewką obiektywu (d_o) = 2.2 cm

Punkt bliży normalnego oka (N) = 25 cm

Ogniskowa soczewki okularu (f_e) = 25 cm

Chciał: Całkowite powiększenie (M)

rozwiązanie:

Jeśli obraz końcowy powstaje w soczewce okularu w nieskończoności, oko jest rozluźnione. Jeśli obraz końcowy nie powstaje w nieskończoności, oko nie jest rozluźnione.

Na podstawie powyższego rysunku, odległość obrazu pozornego jest tworzona przez soczewkę okularu w nieskończoności. Obraz końcowy w nieskończoności, co pozwala na relaksację oka.

Najpierw oblicz odległość obrazu od soczewki obiektywu (d_o'). Soczewka obiektywna jest soczewką skupiającą, więc odległość obrazu oblicza się za pomocą równania soczewka skupiająca.

Ogniskowa soczewki skupiającej jest dodatnia.

1 / d_o' = 1/f_o – 1/dzień_o = 1/2 – 1 / 2.2 = 11 / 22 – 10/22 = 1/22

d_o' = 22/1 = 22 cm

Całkowite powiększenie Mikroskop :

2.

Jaka jest odległość między obiektywem a okularem mikroskopu na podstawie powyższego rysunku?

rozwiązanie:

Mikroskop posiada zarówno obiektyw, jak i okular (soczewkę). Mikroskop służy do obserwacji obiektów znajdujących się bardzo blisko. Obraz tworzony przez soczewkę obiektywu jest obrazem rzeczywistym. Obraz jest powiększany przez soczewkę okularu do bardzo dużego obrazu pozornego.

Znany:

Ogniskowa soczewki obiektywu (f_o) = 1.8 cm (Ogniskowa jest dodatnia, ponieważ soczewka obiektywu jest soczewką skupiającą)

Ogniskowa soczewki okularu (f_e) = 6 cm (Ogniskowa jest dodatnia, ponieważ soczewka okularowa jest soczewką skupiającą)

Odległość między obiektem a soczewką obiektywu (d_o) = 2 cm (znak plus oznacza, że ​​obraz jest rzeczywisty)

Poszukiwana: odległość między soczewką obiektywu a soczewką okularu (długość mikroskopu = d)

rozwiązanie:

Odległość między obrazem a soczewką obiektywu (d_o”) :

1 / d_o + 1/dzień_o' = 1/f_o

1 / d_o' = 1/f_o – 1/dzień_o

1 / d_o' = 1 / 1.8 – 1/2 = 10/18 – 9/18 = 1/18

d_o' = 18 cm

Obraz rzeczywisty powstaje w wyniku działania soczewki obiektywowej znajdującej się w ognisku soczewki okularu, jak pokazano na rysunku powyżej.

Odległość między soczewką obiektywu a soczewką okularu:

l = d_o' + f_e = 18 cm + 6 cm = 24 cm

3.

Odległość między obiektem a soczewką obiektywu wynosi 1.1 cm, ogniskowa soczewki obiektywu wynosi 1 cm, a ogniskowa soczewki okularu wynosi 5 cm. Jakie jest całkowite powiększenie mikroskopu?

Znany:

Odległość między obiektem a soczewką obiektywu (d_o) = 1.1 cm

Ogniskowa soczewki obiektywu (f_o) = 1 cm (Ogniskowa jest dodatnia, ponieważ soczewka obiektywu jest soczewką skupiającą)

Ogniskowa soczewki okularowej (f_e) = 5 cm (Ogniskowa jest dodatnia, ponieważ soczewka okularowa jest soczewką skupiającą)

Chciał: Całkowite powiększenie (M)

rozwiązanie:

Całkowite powiększenie mikroskopu jest iloczynem powiększenia soczewki obiektywu (m_o) razy powiększenie kątowe (M_e) soczewki okularu.

Powiększenie soczewki obiektywu:

Równanie liniowego powiększenia soczewki obiektywowej (m_ob) :

m_o = godz._o'/H_o =d_o'/D_o = (l – f_e)/D_o

gdzie

h_o' = wysokość obrazu utworzonego przez soczewkę obiektywu

h_o = wysokość obiektu

d_o' = odległość między obrazem rzeczywistym utworzonym przez soczewkę obiektywu a soczewką obiektywu

d_o = odległość między obiektem a soczewką obiektywu

f_e = ogniskowa soczewki okularowej

l = długość mikroskopu = odległość między dwiema soczewkami = odległość między rzeczywistym obrazem utworzonym przez soczewkę obiektywu (d_o') + ogniskowa soczewki okularowej f_e)

Odległość między obrazem rzeczywistym utworzonym przez soczewkę obiektywową a soczewką obiektywową (d_o”) :

Najpierw określ odległość między obrazem rzeczywistym a obiektywem:

1 / d_o + 1/dzień_o' = 1/f_o

1 / d_o' = 1/f_o – 1/dzień_o

1 / d_o' = 1/1 – 1 / 1.1 = 11/11 – 10/11 = 1/11

d_o' = 11 cm

Rzeczywisty obraz tworzony przez soczewkę obiektywu znajduje się w ognisku okularu, jak pokazano na rysunku powyżej.

Powiększenie soczewki obiektywu:

m_o =d_o' / D_o = 11 cm / 1.1 cm = 10

Powiększenie soczewki okularowej:

Jeżeli oko jest rozluźnione, wówczas powiększenie soczewki ocznej (M_e)

M_e = N / f_e

Gdzie

N = punkt bliży oka (25 cm)

f_e = ogniskowa soczewki okularowej = 5 cm

Powiększenie kątowe soczewki okularowej (M_e) :

M_e = N / f_e = 25 cm / 5 cm = 5

Całkowite powiększenie mikroskopu:

M = m_o xM_e = 10 x 5 = 50

4.

Odległość między soczewką obiektywu a soczewką okularu mikroskopu.

Znany:

Odległość między obiektem a soczewką obiektywu (d_o) = 2 cm

Ogniskowa soczewki obiektywu (f_o) = 1.8 cm

Odległość między obrazem rzeczywistym a soczewką okularową (d_e) = 6 cm

Ogniskowa soczewki okularowej (f_e) = 6 cm

Chciał: Odległość między soczewką obiektywu a soczewką okularu (długość mikroskopu)

rozwiązanie:

Jeśli oko jest rozluźnione, ostateczny obraz utworzony przez soczewkę okularową znajduje się w nieskończoności. Obraz końcowy znajduje się w nieskończoności, jeśli rzeczywisty obraz utworzony przez soczewkę obiektywową znajduje się w ognisku soczewki okularowej.

Odległość między soczewką obiektywu a soczewką okularu (l) = odległość między rzeczywistym obrazem utworzonym przez soczewkę obiektywu (d_o') + ogniskowa soczewki okularowej (f_e).

Odległość między obrazem rzeczywistym a soczewką obiektywu (d_o') :

1 / d_o + 1/dzień_o' = 1/f_o

1 / d_o' = 1/f_o – 1/dzień_o

1 / d_o' = 1 / 1.8 – 1/2

1 / d_o' = 10/18 – 9/18 = 1/18

d_o' = 18 cm

Odległość między soczewką obiektywu a soczewką okularu (długość mikroskopu):

l = d_o' + f_e

dł. = 18 cm + 6 cm

dł. = 24 cm

1. Czym jest mikroskop złożony?
   • Odpowiedź: Mikroskop złożony to przyrząd optyczny wykorzystujący wiele soczewek do powiększania małych obiektów, co pozwala użytkownikowi obserwować szczegóły, których nie da się zobaczyć gołym okiem.
2. Czym mikroskop złożony różni się od mikroskopu prostego?
   • Odpowiedź: Prosty mikroskop wykorzystuje tylko jedną soczewkę do powiększenia (jak szkło powiększające), podczas gdy mikroskop złożony wykorzystuje dwa zestawy soczewek – soczewkę obiektywową znajdującą się w pobliżu preparatu i soczewkę okularu, przez którą patrzy obserwator.
3. Jakie są główne części mikroskopu złożonego i jakie są ich funkcje?
   • Odpowiedź: Główne części obejmują:
     • Soczewki obiektywu: Jest to seria soczewek o różnym powiększeniu, umieszczonych najbliżej okazu.
     • Soczewka okularu (okularu): To jest soczewka, przez którą patrzy widz.
     • Etap: Płaska platforma, na której umieszczany jest okaz.
     • Skraplacz: Skupia światło na preparacie.
     • Oświetlacz/Źródło światła: Zapewnia światło umożliwiające obserwację preparatu.
     • Pokrętła regulacji ostrości zgrubnej i precyzyjnej: Dostosuj ostrość.
4. Jak określa się całkowite powiększenie mikroskopu złożonego?
   • Odpowiedź: Całkowite powiększenie ustala się poprzez pomnożenie powiększenia obiektywu przez powiększenie okularu.
5. Dlaczego olejek immersyjny jest czasami stosowany w przypadku obiektywów o dużej mocy?
   • Odpowiedź: Olejek immersyjny służy do zwiększenia rozdzielczości mikroskopu. Ma on taki sam współczynnik załamania światła jak szkło, co zmniejsza rozpraszanie światła i pozwala na dotarcie większej ilości światła do soczewki obiektywu.
6. Co oznacza termin „rozdzielczość” w mikroskopii?
   • Odpowiedź: Rozdzielczość odnosi się do zdolności mikroskopu do wyraźnego rozróżniania dwóch punktów znajdujących się bardzo blisko siebie. Określa ona przejrzystość i poziom szczegółowości, jakie można zobaczyć.
7. Dlaczego barwienie jest często stosowane podczas oglądania preparatów pod mikroskopem złożonym?
   • Odpowiedź: Barwienie zwiększa kontrast między różnymi częściami preparatu, dzięki czemu pewne struktury lub składniki stają się bardziej widoczne pod mikroskopem.
8. Czym jest układ soczewek „parfokalnych” w mikroskopie złożonym?
   • Odpowiedź: System soczewek parfokalnych oznacza, że ​​gdy jeden obiektyw jest ostry, pozostałe również będą mniej więcej ostre. Umożliwia to łatwiejsze przełączanie się między obiektywami bez konieczności znacznego ponownego ustawiania ostrości.
9. Jaka jest różnica pomiędzy mikroskopem złożonym monokularowym i binokularowym?
   • Odpowiedź: Monokularowy mikroskop złożony ma jeden okular do obserwacji, natomiast binokularowy mikroskop złożony ma dwa okulary, co zapewnia wygodniejsze oglądanie i postrzeganie głębi.
10. Dlaczego próbka musi być bardzo cienka, gdy jest oglądana pod mikroskopem złożonym?

• Odpowiedź: Cienki preparat przepuszcza więcej światła, co przekłada się na wyraźniejszy obraz. Ponadto, grubsze preparaty mogą nie być ostre na całej swojej głębokości ze względu na ograniczoną głębię ostrości mikroskopu.