Sestavljeni mikroskop – težave in rešitve

Sestavljeni mikroskop – težave in rešitve

1.

Na podlagi zgornje slike, kolikšna je skupna povečava? Predpostavimo normalno oko, torej je bližnja točka (N) = 25 cm.

Znano:

Goriščna razdalja objektiva (f_o) = 2 cm

Razdalja med predmetom in objektivom (d_o) = 2.2 cm

Bližnja točka normalnega očesa (N) = 25 cm

Goriščna razdalja okularne leče (f_e) = 25 cm

Zaželeno: Celotna povečava (M)

Rešitev:

Če končno sliko oblikuje okular v neskončnosti, potem je oko sproščeno. Če končna slika ni v neskončnosti, potem oko ni sproščeno.

Glede na zgornjo sliko je razdalja virtualne slike oblikovana z lečo okularja v neskončnosti. Končna slika v neskončnosti tako, da je oko sproščeno.

Najprej izračunajte razdaljo slike od objektiva (d_o'). Objektiv je zbiralna leča, zato se slikovna razdalja izračuna z enačbo zbiralna leča.

Goriščna razdalja zbiralne leče je pozitivna.

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

d_o' = 22/1 = 22 cm

Celotna povečava mikroskop :

2.

Glede na zgornjo sliko, kakšna je razdalja med objektivom in okularjem mikroskopa?

Rešitev:

Mikroskop ima tako objektiv kot okular (okularno lečo). Mikroskop se uporablja za opazovanje predmetov, ki so zelo blizu. Slika, ki jo ustvari objektivna leča, je resnična slika. Okularna leča sliko poveča v zelo veliko virtualno sliko.

Znano:

Goriščna razdalja objektiva (f_o) = 1.8 cm (Goriščna razdalja je pozitivna, ker je objektivna leča zbiralna leča)

Goriščna razdalja okularne leče (f_e) = 6 cm (Goriščna razdalja je pozitivna, ker je okularna leča zbiralna leča)

Razdalja med predmetom in objektivom (d_o) = 2 cm (znak plus pomeni, da je slika resnična)

Iščemo: Razdaljo med objektivom in okularjem (dolžina mikroskopa = d)

Rešitev:

Razdalja med sliko in objektivom (d_o') :

1 / d_o + 1/dan_o' = 1/f_o

1 / d_o' = 1/f_o – 1/dan_o

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

d_o' = 18 cm

Pravo sliko tvori objektiv, ki se nahaja v gorišču okularja, kot je prikazano na zgornji sliki.

Razdalja med objektivom in okularjem:

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

3.

Razdalja med predmetom in objektivom je 1.1 cm, goriščna razdalja objektiva je 1 cm, goriščna razdalja okularja pa 5 cm. Kolikšna je skupna povečava mikroskopa?

Znano:

Razdalja med predmetom in objektivom (d_o) = 1.1 cm

Goriščna razdalja objektiva (f_o) = 1 cm (Goriščna razdalja je pozitivna, ker je objektivna leča zbiralna leča)

Goriščna razdalja okularne leče (f_e) = 5 cm (Goriščna razdalja je pozitivna, ker je okularna leča zbiralna leča)

Zaželeno: Celotna povečava (M)

Rešitev:

Celotna povečava mikroskopa je produkt povečave objektiva (m_o) krat kotna povečava (M_e) leče okularja.

Povečava objektiva:

Enačba linearne povečave objektiva (m_ob) :

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

Kje

h_o' = višina slike, ki jo tvori objektiv

h_o = višina predmeta

d_o' = razdalja med dejansko sliko, ki jo tvori objektiv, in objektivom

d_o = razdalja med predmetom in objektivom

f_e = goriščna razdalja okularne leče

l = dolžina mikroskopa = razdalja med lečama = razdalja med realno sliko, ki jo tvori objektiv (d_o') + goriščna razdalja okularne leče f_e)

Razdalja med dejansko sliko, ki jo tvori objektiv, in objektivno lečo (d_o') :

Najprej določite razdaljo med dejansko sliko in objektivom:

1 / d_o + 1/dan_o' = 1/f_o

1 / d_o' = 1/f_o – 1/dan_o

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

d_o' = 11 cm

Prava slika, ki jo tvori objektiv, je v gorišču okularja, kot je prikazano na zgornji sliki.

Povečava objektiva:

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

Povečava okularne leče:

Če je oko sproščeno, je povečava okularne leče (M_e):

M_e = N / f_e

Kje

N = bližnja točka očesa (25 cm)

f_e = goriščna razdalja okularne leče = 5 cm

Kotna povečava okularne leče (M_e) :

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

Skupna povečava mikroskopa:

M = m_o x M_e = 10 x 5 = 50

4.

Razdalja med objektivom in okularjem mikroskopa.

Znano:

Razdalja med predmetom in objektivom (d_o) = 2 cm

Goriščna razdalja objektiva (f_o) = 1.8 cm

Razdalja med dejansko sliko in okularno lečo (d_e) = 6 cm

Goriščna razdalja okularne leče (f_e) = 6 cm

Zaželeno: Razdalja med objektivom in okularjem (dolžina mikroskopa)

Rešitev:

Če je oko sproščeno, je končna slika, ki jo tvori okularna leča, v neskončnosti. Končna slika je v neskončnosti, če je dejanska slika, ki jo tvori objektivna leča, v gorišču okularne leče.

Razdalja med objektivom in okularjem (l) = razdalja med realno sliko, ki jo tvori objektiv (d_o') + goriščna razdalja okularne leče (f_e).

Razdalja med dejansko sliko in objektivom (d_o') :

1 / d_o + 1/dan_o' = 1/f_o

1 / d_o' = 1/f_o – 1/dan_o

1 / d_o' = 1 / 1.8 – 1/2

1 / d_o' = 10/18 – 9/18 = 1/18

d_o' = 18 cm

Razdalja med objektivom in okularjem (dolžina mikroskopa):

l = d_o' + f_e

l = 18 cm + 6 cm

l = 24 cm

1. Kaj je sestavljeni mikroskop?
   • Odgovor: Sestavljeni mikroskop je optični instrument, ki uporablja več leč za povečavo majhnih predmetov, kar omogoča opazovanje podrobnosti, ki so premajhne, ​​da bi jih videli s prostim očesom.
2. Kakšna je razlika med sestavljenim mikroskopom in preprostim mikroskopom?
   • Odgovor: Preprost mikroskop uporablja samo eno lečo za povečavo (kot povečevalno steklo), medtem ko sestavljeni mikroskop uporablja dva kompleta leč – objektivno lečo blizu vzorca in okularno lečo, skozi katero gleda opazovalec.
3. Kateri so glavni deli sestavljenega mikroskopa in kakšne so njihove funkcije?
   • Odgovor: Primarni deli vključujejo:
     • Objektivne leče: To je vrsta leč z različnimi povečavami, nameščenih najbližje vzorcu.
     • Okularna (okularna) leča: To je leča, skozi katero gledalec gleda.
     • Stopnja: Ploska ploščad, na katero je nameščen vzorec.
     • Kondenzator: Usmerja svetlobo na vzorec.
     • Osvetljevalec/vir svetlobe: Zagotavlja svetlobo za ogled vzorca.
     • Gumbi za grobo in fino ostrenje: Prilagodite ostrino.
4. Kako se določi skupna povečava sestavljenega mikroskopa?
   • Odgovor: Skupna povečava se določi tako, da se povečava objektiva pomnoži s povečavo okularja.
5. Zakaj se imerzijska olja včasih uporabljajo z visokozmogljivimi objektivi?
   • Odgovor: Imerzno olje se uporablja za povečanje ločljivosti mikroskopa. Ima enak lomni količnik kot steklo, kar zmanjša sipanje svetlobe in omogoča, da več svetlobe vstopi v objektiv.
6. Kaj pomeni izraz "ločljivost" v mikroskopiji?
   • Odgovor: Ločljivost se nanaša na sposobnost mikroskopa, da jasno loči dve točki, ki sta si zelo blizu. Določa jasnost in raven podrobnosti, ki jih je mogoče videti.
7. Zakaj se barvanje pogosto uporablja pri pregledovanju vzorcev pod sestavljenim mikroskopom?
   • Odgovor: Barvanje poveča kontrast med različnimi deli vzorca, zaradi česar so nekatere strukture ali komponente pod mikroskopom bolj vidne.
8. Kaj je "parfokalni" sistem leč v sestavljenem mikroskopu?
   • Odgovor: Parfokalni sistem leč pomeni, da ko je ena objektivna leča v fokusu, so tudi druge objektivne leče približno v fokusu. Omogoča lažje preklapljanje med objektivnimi lečami brez večjega ponovnega ostrenja.
9. Kakšna je razlika med monokularnim in binokularnim sestavljenim mikroskopom?
   • Odgovor: Monokularni sestavljeni mikroskop ima en okular za opazovanje, binokularni sestavljeni mikroskop pa dva okularja, kar zagotavlja udobnejše opazovanje in zaznavanje globine.
10. Zakaj mora biti vzorec zelo tanek, ko ga opazujemo pod sestavljenim mikroskopom?

• Odgovor: Tanek vzorec prepušča več svetlobe, kar ima za posledico jasnejšo sliko. Poleg tega debeli vzorci morda niso izostreni po celotni globini zaradi omejene globinske ostrine mikroskopa.