Bileşik mikroskop – sorunlar ve çözümler
1.
Yukarıdaki şekle göre, toplam büyütme oranı nedir? Normal bir göz varsayarak, yakın nokta (N) = 25 cm olduğunu kabul edin.
Bilinenler:
Objektif merceğin odak uzaklığı (f o ) = 2 cm
Nesne ile objektif lens arasındaki mesafe (d o ) = 2.2 cm
Normal gözün yakın görme noktası (N) = 25 cm
Göz merceğinin odak uzaklığı (f e ) = 25 cm
Aranan: Genel büyütme oranı (M)
Çözüm :
Eğer son görüntü göz merceği tarafından sonsuzda oluşuyorsa, göz rahatlamıştır. Eğer son görüntü sonsuzda değilse, göz rahatlamamıştır.
Yukarıdaki şekle göre, sanal görüntünün mesafesi, göz merceği tarafından sonsuzda oluşturulur. Gözün rahatlaması için sonsuzdaki nihai görüntü elde edilir.
Öncelikle, objektif mercekten olan görüntü mesafesini (d o ') hesaplayın. Objektif mercek yakınsak bir mercek olduğundan, görüntü mesafesi yakınsak mercek denklemi kullanılarak hesaplanır.
Yakınsak merceğin odak uzaklığı pozitiftir.
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
Mikroskobun genel büyütme oranı :
2.
Yukarıdaki şekle göre, mikroskobun objektif merceği ile oküler merceği arasındaki mesafe ne kadardır?
Çözüm :
Mikroskopta hem objektif hem de oküler (göz merceği) lensler bulunur. Mikroskop, çok yakındaki nesneleri görüntülemek için kullanılır. Objektif lens tarafından oluşturulan görüntü gerçek görüntüdür. Görüntü, oküler lens tarafından büyütülerek çok büyük bir sanal görüntü oluşturulur.
Bilinenler:
Objektif merceğin odak uzaklığı (f₀ ) = 1.8 cm (Odak uzaklığı pozitiftir çünkü objektif mercek yakınsak bir mercektir)
Göz merceğinin odak uzaklığı (fe ) = 6 cm (Oküler mercek yakınsak mercek olduğu için odak uzaklığı pozitiftir)
Nesne ile objektif lens arasındaki mesafe (d o ) = 2 cm (artı işareti görüntünün gerçek olduğunu gösterir)
Aranan: Objektif mercek ile oküler mercek arasındaki mesafe (mikroskopun uzunluğu = d)
Çözüm :
Görüntü ile objektif lens arasındaki mesafe ( 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
Gerçek görüntü, yukarıdaki şekilde gösterildiği gibi, göz merceğinin odak noktasında bulunan objektif mercek tarafından oluşturulur.
Objektif mercek ile oküler mercek arasındaki mesafe:
l = d o ' + f e = 18 cm + 6 cm = 24 cm
3.
Nesne ile objektif mercek arasındaki mesafe 1.1 cm, objektif merceğin odak uzaklığı 1 cm ve oküler merceğin odak uzaklığı 5 cm'dir. Mikroskobun toplam büyütmesi nedir?
Bilinenler:
Nesne ile objektif lens arasındaki mesafe (d o ) = 1.1 cm
Objektif merceğin odak uzaklığı (f₀ ) = 1 cm (Odak uzaklığı pozitiftir çünkü objektif mercek yakınsak bir mercektir)
Göz merceğinin odak uzaklığı (fe ) = 5 cm (Ok odak uzaklığı pozitiftir çünkü göz merceği yakınsak bir mercektir)
Aranan: Genel büyütme oranı (M)
Çözüm :
Bir mikroskobun toplam büyütmesi, objektif merceğin büyütmesi (m o ) ile oküler merceğin açısal büyütmesinin (M e ) çarpımıdır.
Objektif merceğin büyütme oranı:
Objektif merceğin doğrusal büyütmesinin denklemi (m ob ) :
m o = h o '/h o = d o '/d o = (l – f e )/d o
nerede
h o ' = objektif mercek tarafından oluşturulan görüntünün yüksekliği
h o = cismin yüksekliği
d o ' = objektif mercek tarafından oluşturulan gerçek görüntü ile objektif mercek arasındaki mesafe
d o = nesne ile objektif mercek arasındaki mesafe
f e = göz merceğinin odak uzunluğu
l = mikroskobun uzunluğu = iki mercek arasındaki mesafe = objektif mercek tarafından oluşturulan gerçek görüntü (d o ' ) + oküler merceğin odak uzunluğu (f e ) arasındaki mesafe
Objektif mercek tarafından oluşturulan gerçek görüntü ile objektif mercek arasındaki mesafe ( d o ') :
Öncelikle, gerçek görüntü ile objektif lens arasındaki mesafeyi belirleyin:
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
Objektif mercek tarafından oluşturulan gerçek görüntü, yukarıdaki şekilde gösterildiği gibi, oküler odak noktasındadır.
Objektif merceğin büyütme oranı:
m o = d o ' / d o = 11 cm / 1.1 cm = 10
Göz merceğinin büyütme oranı:
Göz rahatlamışsa, göz merceğinin büyütme oranı (M e ):
M e = N / f e
Dönüşümün
N = gözün yakın noktası (25 cm)
f e = oküler merceğin odak uzunluğu = 5 cm
Göz merceğinin açısal büyütmesi (M e ) :
M e = N / f e = 25 cm / 5 cm = 5
Mikroskobun genel büyütme oranı:
M = m o x M e = 10 x 5 = 50
4.
Mikroskobun objektif merceği ile oküler merceği arasındaki mesafe.
Bilinenler:
Nesne ile objektif lens arasındaki mesafe (d o ) = 2 cm
Objektif merceğin odak uzaklığı (f o ) = 1.8 cm
Gerçek görüntü ile oküler mercek arasındaki mesafe (d e ) = 6 cm
Göz merceğinin odak uzaklığı (fe ) = 6 cm
Aranan: Objektif mercek ile oküler mercek arasındaki mesafe (mikroskobun uzunluğu)
Çözüm :
Göz rahatsa, oküler mercek tarafından oluşturulan nihai görüntü sonsuzdadır. Objektif mercek tarafından oluşturulan gerçek görüntü oküler merceğin odak noktasında ise, nihai görüntü sonsuzdadır.
Objektif mercek ile oküler mercek arasındaki mesafe (l) = objektif mercek tarafından oluşturulan gerçek görüntü arasındaki mesafe (d o ' ) + oküler merceğin odak uzunluğu (f e ).
Gerçek görüntü ile objektif lens arasındaki mesafe (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
Objektif mercek ile oküler mercek arasındaki mesafe (mikroskobun uzunluğu):
l = d o ' + f e
l = 18 cm + 6 cm
l = 24 cm
- Bileşik mikroskop nedir?
- Cevap: Bileşik mikroskop, küçük nesneleri büyütmek için birden fazla mercek kullanan optik bir alettir ve bu sayede izleyici, çıplak gözle görülemeyecek kadar küçük ayrıntıları gözlemleyebilir.
- Bileşik mikroskop ile basit mikroskop arasındaki farklar nelerdir?
- Cevap: Basit bir mikroskop, büyütme için yalnızca bir mercek kullanır (tıpkı bir büyüteç gibi), oysa bileşik bir mikroskop iki mercek seti kullanır: numuneye yakın olan objektif mercek ve gözlemcinin baktığı oküler mercek.
- Bileşik mikroskobun başlıca parçaları nelerdir ve işlevleri nelerdir?
- Cevap: Birincil parçalar şunlardır:
- Objektif Lensler: Bunlar, numuneye en yakın yerleştirilmiş, farklı büyütme oranlarına sahip bir dizi mercektir.
- Mercek (Oküler) Mercek: Bu, izleyicinin baktığı mercektir.
- Aşama: Numunenin yerleştirildiği düz platform.
- kondenser: Işığı numunenin üzerine odaklıyor.
- Aydınlatıcı/Işık Kaynağı: Numuneyi incelemek için ışık sağlar.
- Kaba ve İnce Odak Ayar Düğmeleri: Odağı ayarlayın.
- Cevap: Birincil parçalar şunlardır:
- Bileşik mikroskobun toplam büyütme oranı nasıl belirlenir?
- Cevap: Toplam büyütme, objektif merceğin büyütme oranı ile oküler merceğin büyütme oranının çarpılmasıyla belirlenir.
- Yüksek büyütme oranına sahip objektiflerle neden bazen daldırma yağı kullanılır?
- Cevap: Daldırma yağı, mikroskobun çözünürlüğünü artırmak için kullanılır. Camla aynı kırılma indisine sahip olması, ışığın saçılmasını azaltır ve objektif lense daha fazla ışığın girmesini sağlar.
- Mikroskopide "çözünürlük" terimi ne anlama gelir?
- Cevap: Çözünürlük, mikroskobun birbirine çok yakın iki noktayı net bir şekilde ayırt edebilme yeteneğini ifade eder. Görülebilen netliği ve ayrıntı düzeyini tanımlar.
- Bileşik mikroskop altında örnekleri incelerken neden sıklıkla boyama kullanılır?
- Cevap: Boyama işlemi, bir numunenin farklı bölümleri arasındaki kontrastı artırarak, belirli yapıların veya bileşenlerin mikroskop altında daha görünür olmasını sağlar.
- Bileşik mikroskopta "parfokal" mercek sistemi nedir?
- Cevap: Parfokal lens sistemi, bir objektif lens odaklandığında diğer objektif lenslerin de yaklaşık olarak odaklanacağı anlamına gelir. Bu, önemli bir yeniden odaklama gerektirmeden objektif lensler arasında geçişi kolaylaştırır.
- Monoküler ve binoküler bileşik mikroskop arasındaki fark nedir?
- Cevap: Tek gözlü bileşik mikroskopta görüntüleme için tek bir göz merceği bulunurken, çift gözlü bileşik mikroskopta daha rahat görüntüleme ve derinlik algısı sağlayan iki göz merceği bulunur.
- Bir numunenin bileşik mikroskop altında incelenirken neden çok ince olması gerekebilir?
- Cevap: İnce bir numune daha fazla ışığın geçmesine izin vererek daha net bir görüntü elde edilmesini sağlar. Ayrıca, kalın numuneler mikroskobun sınırlı alan derinliği nedeniyle tüm derinlikleri boyunca net olmayabilir.
