Zložený mikroskop – problémy a riešenia

Zložený mikroskop – problémy a riešenia

1.

Na základe vyššie uvedeného obrázku, aké je celkové zväčšenie? Predpokladajme normálne oko, takže blízky bod (N) = 25 cm.

Známe:

Ohnisková vzdialenosť objektívu (f _o ) = 2 cm

Vzdialenosť medzi objektom a objektívom (d_o) = 2.2 cm

Blízky bod normálneho oka (N) = 25 cm

Ohnisková vzdialenosť šošovky okuláru (f_e) = 25 cm

Hľadá sa: Celkové zväčšenie (M)

riešenie:

Ak je výsledný obraz vytvorený šošovkou okuláru v nekonečne, potom je oko uvoľnené. Ak výsledný obraz nie je v nekonečne, potom oko uvoľnené nie je.

Na základe vyššie uvedeného obrázku je vzdialenosť virtuálneho obrazu tvorená šošovkou okuláru v nekonečne. Výsledný obraz v nekonečne tak, aby bolo oko uvoľnené.

Najprv vypočítajte vzdialenosť obrazu od objektívu (d_o'). Objektív je spojná šošovka, takže obrazová vzdialenosť sa vypočíta pomocou rovnice spojná šošovka.

Ohnisková vzdialenosť spojnej šošovky je kladná.

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

Celkové zväčšenie mikroskop :

2.

Na základe vyššie uvedeného obrázku, aká je vzdialenosť medzi objektívom a okulárom mikroskopu?

riešenie:

Mikroskop má objektív aj okulár (okulárne šošovky). Mikroskop sa používa na pozorovanie objektívov, ktoré sú veľmi blízke. Obraz vytvorený objektívom je skutočný obraz. Obraz je zväčšený okulárom do veľmi veľkého virtuálneho obrazu.

Známe:

Ohnisková vzdialenosť objektívu (f_o) = 1.8 cm (Ohnisková vzdialenosť je kladná, pretože objektív je spojná šošovka)

Ohnisková vzdialenosť šošovky okuláru (f_e) = 6 cm (Ohnisková vzdialenosť je kladná, pretože okulárna šošovka je spojná šošovka)

Vzdialenosť medzi objektom a objektívom (d_o) = 2 cm (znamienko plus označuje, že obrázok je skutočný)

Hľadaná: Vzdialenosť medzi objektívom a okulárom (dĺžka mikroskopu = d)

riešenie:

Vzdialenosť medzi obrazom a objektívom (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

Skutočný obraz je tvorený objektívom umiestneným v ohnisku okuláru, ako je znázornené na obrázku vyššie.

Vzdialenosť medzi objektívom a okulárom:

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

3.

Vzdialenosť medzi predmetom a objektívom je 1.1 cm, ohnisková vzdialenosť objektívu je 1 cm a ohnisková vzdialenosť okuláru je 5 cm. Aké je celkové zväčšenie mikroskopu?

Známe:

Vzdialenosť medzi objektom a objektívom (d_o) = 1.1 cm

Ohnisková vzdialenosť objektívu (f_o) = 1 cm (Ohnisková vzdialenosť je kladná, pretože objektív je spojná šošovka)

Ohnisková vzdialenosť očnej šošovky (f_e) = 5 cm (Ohnisková vzdialenosť je kladná, pretože okulárna šošovka je spojná šošovka)

Hľadá sa: Celkové zväčšenie (M)

riešenie:

Celkové zväčšenie mikroskopu je súčinom zväčšenia objektívu (m_o) krát uhlové zväčšenie (M_e) šošovky okuláru.

Zväčšenie objektívu:

Rovnica lineárneho zväčšenia objektívu (m_ob) :

m_o = h_o'/h_o = d_o'/d_o = (l – f_e)/d_o

kde

h_o' = výška obrazu vytvoreného objektívom

h_o = výška objektu

d_o' = vzdialenosť medzi skutočným obrazom vytvoreným objektívom a objektívom

d_o = vzdialenosť medzi objektom a objektívom

f_e = ohnisková vzdialenosť očnej šošovky

l = dĺžka mikroskopu = vzdialenosť medzi dvoma šošovkami = vzdialenosť medzi skutočným obrazom vytvoreným objektívom (d_o') + ohnisková vzdialenosť okulárnej šošovky f_e)

Vzdialenosť medzi skutočným obrazom vytvoreným objektívom a objektívom (d_o,) :

Najprv určte vzdialenosť medzi skutočným obrazom a objektívom:

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

Skutočný obraz vytvorený objektívom sa nachádza v ohnisku oka, ako je znázornené na obrázku vyššie.

Zväčšenie objektívu:

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

Zväčšenie očnej šošovky:

Ak je oko uvoľnené, potom zväčšenie očnej šošovky (M_e):

M_e = N / f_e

Kde

N = blízky bod oka (25 cm)

f_e = ohnisková vzdialenosť okulárnej šošovky = 5 cm

Uhlové zväčšenie očnej šošovky (M_e) :

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

Celkové zväčšenie mikroskopu:

M = m_o x M_e = 10 x 5 50 = XNUMX XNUMX

4.

Vzdialenosť medzi objektívom a okulárom mikroskopu.

Známe:

Vzdialenosť medzi objektom a objektívom (d_o) = 2 cm

Ohnisková vzdialenosť objektívu (f _o ) = 1.8 cm

Vzdialenosť medzi skutočným obrazom a okulárnou šošovkou (d_e) = 6 cm

Ohnisková vzdialenosť očnej šošovky (f_e) = 6 cm

Hľadá sa: Vzdialenosť medzi objektívom a okulárom (dĺžka mikroskopu)

riešenie:

Ak je oko uvoľnené, výsledný obraz vytvorený očnou šošovkou je v nekonečne. Výsledný obraz je v nekonečne, ak sa skutočný obraz vytvorený objektívom nachádza v ohnisku očnej šošovky.

Vzdialenosť medzi objektívom a okulárom (l) = vzdialenosť medzi skutočným obrazom vytvoreným objektívom (d_o') + ohnisková vzdialenosť očnej šošovky (f_e).

Vzdialenosť medzi skutočným obrazom a objektívom (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

Vzdialenosť medzi objektívom a okulárom (dĺžka mikroskopu):

l = d_o' + f_e

dĺžka = 18 cm + 6 cm

dĺžka = 24 cm

1. Čo je to zložený mikroskop?
   • Odpoveď: Zložený mikroskop je optický prístroj, ktorý používa viacero šošoviek na zväčšenie malých objektov, čo umožňuje pozorovateľovi pozorovať detaily, ktoré sú príliš malé na to, aby sa dali vidieť voľným okom.
2. Aký je rozdiel medzi zloženým mikroskopom a jednoduchým mikroskopom?
   • Odpoveď: Jednoduchý mikroskop používa na zväčšenie iba jednu šošovku (ako lupa), zatiaľ čo zložený mikroskop používa dve sady šošoviek – objektív v blízkosti preparátu a okulár, cez ktorý sa pozorovateľ pozerá.
3. Aké sú hlavné časti zloženého mikroskopu a aké sú ich funkcie?
   • Odpoveď: Medzi hlavné časti patria:
     • Objektívy: Ide o sériu šošoviek s rôznym zväčšením umiestnených najbližšie k preparátu.
     • Okulár (šošovka okuláru): Toto je šošovka, cez ktorú sa divák pozerá.
     • etapa: Plochá plošina, na ktorú je umiestnená vzorka.
     • kondenzátor: Zaostruje svetlo na vzorku.
     • Iluminátor/Zdroj svetla: Poskytuje svetlo na pozorovanie vzorky.
     • Ovládače hrubého a jemného zaostrovania: Upravte zaostrenie.
4. Ako sa určuje celkové zväčšenie zloženého mikroskopu?
   • Odpoveď: Celkové zväčšenie sa určí vynásobením zväčšenia objektívu zväčšením okuláru.
5. Prečo sa imerzný olej niekedy používa s objektívmi s vysokým zväčšením?
   • Odpoveď: Imerzný olej sa používa na zvýšenie rozlíšenia mikroskopu. Má rovnaký index lomu ako sklo, čo znižuje rozptyl svetla a umožňuje vstup väčšieho množstva svetla do objektívu.
6. Čo znamená pojem „rozlíšenie“ v mikroskopii?
   • Odpoveď: Rozlíšenie sa vzťahuje na schopnosť mikroskopu jasne rozlíšiť dva body, ktoré sú veľmi blízko seba. Definuje jasnosť a úroveň detailov, ktoré je možné vidieť.
7. Prečo sa farbenie často používa pri pozorovaní preparátov pod zloženým mikroskopom?
   • Odpoveď: Farbenie zvyšuje kontrast medzi rôznymi časťami vzorky, čím sa určité štruktúry alebo komponenty stávajú viditeľnejšími pod mikroskopom.
8. Čo je to „parfokálny“ systém šošoviek v zloženom mikroskope?
   • Odpoveď: Parfokálny systém šošoviek znamená, že keď je jeden objektív zaostrený, aj ostatné objektívy budú približne zaostrené. Umožňuje to jednoduchšie prepínanie medzi objektívmi bez výrazného preostrenia.
9. Aký je rozdiel medzi monokulárnym a binokulárnym zloženým mikroskopom?
   • Odpoveď: Monokulárny zložený mikroskop má jeden okulár na pozorovanie, zatiaľ čo binokulárny zložený mikroskop má dva okuláre, čo poskytuje pohodlnejšie pozorovanie a vnímanie hĺbky.
10. Prečo môže byť potrebné, aby bol preparát pri pohľade pod zloženým mikroskopom veľmi tenký?

• Odpoveď: Tenký preparát prepúšťa viac svetla, čo vedie k jasnejšiemu obrazu. Hrubé preparáty navyše nemusia byť zaostrené v celej svojej hĺbke kvôli obmedzenej hĺbke ostrosti mikroskopu.