Сложени микроскоп – проблеми и решења

Сложени микроскоп – проблеми и решења

1.

На основу горње слике, колико је укупно увећање? Претпоставимо да је око нормално, тако да је блиска тачка (N) = 25 цм.

Познато:

Жижна даљина објектива (f₂o ₎ = 2 цм

Растојање између предмета и објектива (d _o ) = 2.2 цм

Блиска тачка нормалног ока (N) = 25 цм

Жижна даљина окулара (f _e ) = 25 cm

Жељено: Укупно увећање (M)

Решење:

Ако коначну слику формира сочиво окулара у бесконачности, онда је око опуштено. Ако коначна слика није у бесконачности, онда око није опуштено.

На основу горње слике, растојање виртуелне слике формира се помоћу сочива окулара у бесконачности. Коначна слика у бесконачности тако да је око опуштено.

Прво, израчунајте растојање слике од објектива (d _o '). Објектив је конвергентно сочиво, тако да се растојање слике израчунава помоћу једначине конвергентног сочива.

Жижна даљина конвергентног сочива је позитивна.

1/ _d₂o₀ = 1/ _f₂o₀ – 1/d₂o₀ ₌ 1/2 – 1/2.2 = 11/22 – 10/22 = 1/22

d _o ' = 22/1 = 22 цм

Укупно увећање микроскопа :

2.

На основу горње слике, колика је удаљеност између објектива и окулара микроскопа?

Решење:

Микроскоп има и објектив и окулар (окуларно сочиво). Микроскоп се користи за посматрање објеката који су веома близу. Слика коју формира објектив је стварна слика. Слика се увећава окуларом у веома велику виртуелну слику.

Познато:

Жижна даљина објектива (f₂o ₎ = 1.8 cm (Жижна даљина је позитивна јер је објектив сабирно сочиво)

Жижна даљина окулара (f _e ) = 6 cm (Жижна даљина је позитивна јер је окуларно сочиво сабирно сочиво)

Растојање између предмета и објектива (d _o ) = 2 цм (знак плус означава да је слика стварна)

Тражи се: Растојање између објектива и окулара (дужина микроскопа = d)

Решење:

Растојање између слике и објектива ( d _o ') :

1/ _d₂o + 1/d₂o _' = 1/ _f₂o

1/ _d₂o ' = 1/f₂o _– 1/ _d₂o

1/ _d₂o₀ = 1/1.8 – 1/2 = 10/18 – 9/18 = 1/18

d _o ' = 18 цм

Праву слику формира објектив који се налази у жижној тачки окулара, као што је приказано на горњој слици.

Растојање између објектива и окулара:

l = d _o ' + f _e = 18 цм + 6 цм = 24 цм

3.

Растојање између предмета и објектива је 1.1 цм, жижна даљина објектива је 1 цм, а жижна даљина окулара је 5 цм. Колико је укупно увећање микроскопа?

Познато:

Растојање између предмета и објектива (d _o ) = 1.1 цм

Жижна даљина објектива (f₂o ₎ = 1 cm (Жижна даљина је позитивна јер је објектив сабирно сочиво)

Жижна даљина окуларног сочива (f _e ) = 5 cm (Жижна даљина је позитивна јер је окуларно сочиво сабирно сочиво)

Жељено: Укупно увећање (M)

Решење:

Укупно увећање микроскопа је производ увећања објектива (m _o ) и угаоног увећања (M _e ) окулара.

Увећање објектива:

Једначина линеарног увећања објектива (m _ob ) :

m _o = h _o '/h _o = d _o '/d o ₌ (l – f _e )/d _o

где

h _o ' = висина слике коју формира објектив

h _o = висина објекта

d _o ' = растојање између стварне слике коју формира објектив и објектива

d _o = растојање између објекта и објектива

f _e = жижна даљина окуларног сочива

l = дужина микроскопа = растојање између два сочива = растојање између стварне слике коју формира објектив (d o _' ) + жижна даљина окулара f _e )

Растојање између стварне слике коју формира објектив и објектива ( d _o ') :

Прво, одредите растојање између стварне слике и објектива:

1/ _d₂o + 1/d₂o _' = 1/ _f₂o

1/ _d₂o ' = 1/f₂o _– 1/ _d₂o

1/ _d₂o₂ = 1/1 – 1 / 1.1 = 11/11 – 10/11 = 1/11

d _o ' = 11 цм

Права слика коју формира објектив налази се у жижној тачки ока, као што је приказано на горњој слици.

Увећање објектива:

m _o = d _o ' / d _o = 11 цм / 1.1 цм = 10

Увећање окуларног сочива:

Ако је око опуштено, онда је увећање окуларног сочива (M _e ):

M _e = N / f _e

Где

N = најближа тачка ока (25 цм)

f _e = жижна даљина окуларног сочива = 5 cm

Угаоно увећање окуларног сочива (M _e ) :

М _е = Н / ф _е = 25 цм / 5 цм = 5

Укупно увећање микроскопа:

M = m _o x M _e = 10 x 5 = 50

4.

Растојање између објектива и окулара микроскопа.

Познато:

Растојање између предмета и објектива (d _o ) = 2 цм

Жижна даљина објектива (f₂o ₎ = 1.8 цм

Растојање између стварне слике и окулярног сочива (d _e ) = 6 cm

Жижна даљина окуларног сочива (f _e ) = 6 cm

Тражи се: Растојање између објектива и окулара (дужина микроскопа)

Решење:

Ако је око опуштено, коначна слика коју формира окуларно сочиво је у бесконачности. Коначна слика је у бесконачности ако се стварна слика коју формира објектив налази у жижној тачки окуларног сочива.

Растојање између објектива и окулара (l) = растојање између стварне слике коју формира објектив (d o _' ) + жижна даљина окулара (f _e ).

Растојање између стварне слике и објектива (d _o '):

1/ _d₂o + 1/d₂o _' = 1/ _f₂o

1/ _d₂o ' = 1/f₂o _– 1/ _d₂o

1/d _o ' = 1 / 1.8 – 1/2

1/d _o ' = 10/18 – 9/18 = 1/18

d _o ' = 18 цм

Растојање између објектива и окулара (дужина микроскопа):

l = d _o ' + f _e

l = 18 cm + 6 cm

l = 24 cm

1. Шта је сложени микроскоп?
   • Одговор: Сложени микроскоп је оптички инструмент који користи више сочива за увећање малих објеката, омогућавајући посматрачу да посматра детаље који су премали да би се видели голим оком.
2. По чему се сложени микроскоп разликује од једноставног микроскопа?
   • Одговор: Једноставан микроскоп користи само једно сочиво за увећање (као лупа), док сложени микроскоп користи два сета сочива – објектив близу узорка и окулар кроз који посматрач гледа.
3. Који су главни делови сложеног микроскопа и које су њихове функције?
   • Одговор: Примарни делови укључују:
     • Објективи: То је низ сочива са различитим увећањима постављених најближе узорку.
     • Окулар (окуларно) сочиво: Ово је сочиво кроз које посматрач гледа.
     • Фаза: Равна платформа на коју се поставља узорак.
     • Кондензатор: Фокусира светлост на узорак.
     • Осветљивач/Извор светлости: Обезбеђује светло за посматрање узорка.
     • Дугмад за грубо и фино фокусирање: Подесите фокус.
4. Како се одређује укупно увећање сложеног микроскопа?
   • Одговор: Укупно увећање се одређује множењем увећања објектива са увећањем окулара.
5. Зашто се понекад користи имeрзионо уље са објективима велике димензије?
   • Одговор: Имерзионо уље се користи за повећање резолуције микроскопа. Има исти индекс преламања као стакло, што смањује расејање светлости и омогућава да већа количина светлости уђе у објектив.
6. Шта значи термин „резолуција“ у микроскопији?
   • Одговор: Резолуција се односи на способност микроскопа да јасно разликује две тачке које су веома близу једна другој. Она дефинише јасноћу и ниво детаља који се могу видети.
7. Зашто се бојење често користи приликом посматрања узорака под сложеним микроскопом?
   • Одговор: Бојење појачава контраст између различитих делова узорка, чинећи одређене структуре или компоненте видљивијим под микроскопом.
8. Шта је „парфокални“ систем сочива у сложеном микроскопу?
   • Одговор: Парфокална сочива подразумевају да када је једно објективно сочиво у фокусу, и остала објективна сочива ће бити приближно у фокусу. То омогућава лакше пребацивање између објектива без значајног поновног фокусирања.
9. Која је разлика између монокуларног и бинокуларног сложеног микроскопа?
   • Одговор: Монокуларни сложени микроскоп има један окулар за посматрање, док бинокуларни сложени микроскоп има два окулара, што омогућава удобније посматрање и перцепцију дубине.
10. Зашто би узорак могао бити веома танак када се посматра под сложеним микроскопом?

• Одговор: Танки узорак пропушта више светлости, што резултира јаснијом сликом. Поред тога, дебели узорци можда неће бити у фокусу по целој својој дубини због ограничене дубинске пољности микроскопа.