Kính hiển vi phức hợp – các vấn đề và giải pháp

Kính hiển vi phức hợp – các vấn đề và giải pháp

1.

Dựa vào hình vẽ trên, độ phóng đại tổng thể là bao nhiêu? Giả sử mắt bình thường nên điểm nhìn gần (N) = 25 cm.

Đã biết:

Tiêu cự của thấu kính vật kính (f₀ ₎ = 2 cm

Khoảng cách giữa vật thể và thấu kính mục tiêu (d)_o) = 2.2cm

Điểm nhìn gần của mắt bình thường (N) = 25 cm

Tiêu cự của thấu kính thị kính (f)_e) = 25cm

Truy nã: Độ phóng đại tổng thể (M)

Giải pháp:

Nếu ảnh cuối cùng được tạo thành bởi thấu kính thị kính ở vô cực thì mắt đang ở trạng thái thư giãn. Nếu ảnh cuối cùng không ở vô cực thì mắt không thư giãn.

Dựa vào hình vẽ trên, khoảng cách của ảnh ảo được tạo bởi thấu kính thị kính ở vô cực. Ảnh cuối cùng ở vô cực giúp mắt được thư giãn.

Đầu tiên, tính khoảng cách ảnh từ thấu kính mục tiêu (d)_o'). Thấu kính vật kính là thấu kính hội tụ, do đó khoảng cách ảnh được tính bằng phương trình của thấu kính hội tụ.

Tiêu cự của thấu kính hội tụ là dương.

1 / ngày_o' = 1/f_o – 1 ngày_o = 1/2 – 1/2.2 = 11/22 – 10/22 = 1/22

d_o' = 22/1 = 22 cm

Độ phóng đại tổng thể của kính hiển vi :

2.

Dựa vào hình vẽ trên, khoảng cách giữa thấu kính vật kính và thấu kính thị kính của kính hiển vi là bao nhiêu?

Giải pháp:

Kính hiển vi có cả thấu kính vật kính và thấu kính thị kính. Kính hiển vi được sử dụng để quan sát các vật thể ở rất gần. Ảnh được tạo bởi thấu kính vật kính là ảnh thật. Ảnh này được phóng đại bởi thấu kính thị kính thành ảnh ảo rất lớn.

Đã biết:

Tiêu cự của thấu kính mục tiêu (f)_o) = 1.8 cm (Tiêu cự dương vì thấu kính vật kính là thấu kính hội tụ)

Tiêu cự của thấu kính thị kính (f)_e) = 6 cm (Tiêu cự dương vì thị kính là thấu kính hội tụ)

Khoảng cách giữa vật thể và thấu kính mục tiêu (d)_o) = 2 cm (dấu cộng cho biết hình ảnh là thật)

Cần tìm: Khoảng cách giữa thấu kính vật kính và thấu kính thị kính (chiều dài của kính hiển vi = d)

Giải pháp:

Khoảng cách giữa ảnh và thấu kính mục tiêu (d_o') :

1 / ngày_o + 1/ngày_o' = 1/f_o

1 / ngày_o' = 1/f_o – 1 ngày_o

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

d_o' = 18 cm

Ảnh thật được tạo thành bởi thấu kính vật kính đặt tại tiêu điểm của thấu kính thị kính, như hình vẽ trên.

Khoảng cách giữa thấu kính vật kính và thấu kính thị kính:

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

3.

Khoảng cách giữa vật và thấu kính vật kính là 1.1 cm, tiêu cự của thấu kính vật kính là 1 cm và tiêu cự của thấu kính thị kính là 5 cm. Độ phóng đại tổng thể của kính hiển vi là bao nhiêu?

Đã biết:

Khoảng cách giữa vật thể và thấu kính mục tiêu (d)_o) = 1.1cm

Tiêu cự của thấu kính mục tiêu (f)_o) = 1 cm (Tiêu cự dương vì thấu kính vật kính là thấu kính hội tụ)

Tiêu cự của thấu kính thị kính (f)_e) = 5 cm (Tiêu cự dương vì thị kính là thấu kính hội tụ)

Truy nã: Độ phóng đại tổng thể (M)

Giải pháp:

Độ phóng đại tổng thể của kính hiển vi là tích của độ phóng đại của thấu kính vật kính (m)._o) lần độ phóng đại góc (M)_e) của thấu kính thị kính.

Độ phóng đại của thấu kính vật kính:

Phương trình độ phóng đại tuyến tính của thấu kính vật kính (m_ob) :

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

Ở đâu

h_o' = chiều cao của ảnh được tạo bởi thấu kính vật kính

h_o = chiều cao của vật thể

d_o' = khoảng cách giữa ảnh thật được tạo bởi thấu kính vật kính và thấu kính vật kính

d_o = khoảng cách giữa vật thể và thấu kính mục tiêu

f_e = tiêu cự của thấu kính mắt

l = chiều dài của kính hiển vi = khoảng cách giữa hai thấu kính = khoảng cách giữa ảnh thật được tạo bởi thấu kính vật kính (d)_o') + tiêu cự của thấu kính thị kính f_e)

Khoảng cách giữa ảnh thật được tạo bởi thấu kính vật kính và thấu kính vật kính. (d_o') :

Trước tiên, hãy xác định khoảng cách giữa ảnh thật và thấu kính vật kính:

1 / ngày_o + 1/ngày_o' = 1/f_o

1 / ngày_o' = 1/f_o – 1 ngày_o

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

d_o' = 11 cm

Ảnh thật được tạo bởi thấu kính vật kính nằm ở tiêu điểm của thị kính, như hình vẽ trên.

Độ phóng đại của thấu kính vật kính:

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

Độ phóng đại của thấu kính thị kính:

Nếu mắt ở trạng thái thư giãn, thì độ phóng đại của thấu kính thị giác (M) sẽ tăng lên._e):

M_e = N / f_e

Ở đâu

N = điểm gần nhất của mắt (25 cm)

f_e = tiêu cự của thấu kính thị kính = 5 cm

Độ phóng đại góc của thấu kính thị giác (M_e) :

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

Độ phóng đại tổng thể của kính hiển vi:

M = m_o xM_e = 10 x 5 = 50

4.

Khoảng cách giữa thấu kính vật kính và thấu kính thị kính của kính hiển vi.

Đã biết:

Khoảng cách giữa vật thể và thấu kính mục tiêu (d)_o) = 2cm

Tiêu cự của thấu kính vật kính (f₀ ₎ = 1.8 cm

Khoảng cách giữa ảnh thật và thấu kính mắt (d)_e) = 6cm

Tiêu cự của thấu kính thị kính (f)_e) = 6cm

Truy nã: Khoảng cách giữa thấu kính vật kính và thấu kính thị kính (chiều dài của kính hiển vi)

Giải pháp:

Nếu mắt ở trạng thái thư giãn, ảnh cuối cùng được tạo bởi thấu kính thị kính sẽ ở vô cực. Ảnh cuối cùng cũng ở vô cực nếu ảnh thật được tạo bởi thấu kính vật kính nằm ở tiêu điểm của thấu kính thị kính.

Khoảng cách giữa thấu kính vật kính và thấu kính thị kính (l) = khoảng cách giữa ảnh thật được tạo bởi thấu kính vật kính (d)_o') + tiêu cự của thấu kính mắt (f_e).

Khoảng cách giữa ảnh thật và thấu kính mục tiêu (d)_o') :

1 / ngày_o + 1/ngày_o' = 1/f_o

1 / ngày_o' = 1/f_o – 1 ngày_o

1 / ngày_o' = 1 / 1.8 – 1/2

1 / ngày_o' = 10/18 – 9/18 = 1/18

d_o' = 18 cm

Khoảng cách giữa thấu kính vật kính và thấu kính thị kính (chiều dài của kính hiển vi):

l = d_o' + f_e

l = 18 cm + 6 cm

l = 24 cm

1. Kính hiển vi phức hợp là gì?
   • Câu trả lời: Kính hiển vi phức hợp là một dụng cụ quang học sử dụng nhiều thấu kính để phóng đại các vật thể nhỏ, cho phép người quan sát nhìn thấy các chi tiết quá nhỏ mà mắt thường không thể nhìn thấy.
2. Kính hiển vi phức hợp khác với kính hiển vi đơn giản như thế nào?
   • Câu trả lời: Kính hiển vi đơn giản chỉ sử dụng một thấu kính để phóng đại (giống như kính lúp), trong khi kính hiển vi phức hợp sử dụng hai bộ thấu kính – thấu kính vật kính đặt gần mẫu vật và thấu kính thị kính mà người quan sát nhìn qua.
3. Các bộ phận chính của kính hiển vi phức hợp là gì và chức năng của chúng ra sao?
   • Câu trả lời: Các bộ phận chính bao gồm:
     • Ống kính khách quan: Đây là một loạt các thấu kính có độ phóng đại khác nhau được đặt gần mẫu vật nhất.
     • Ống kính thị kính (Ocular): Đây là lăng kính mà người xem dùng để nhìn nhận mọi thứ.
     • Sân khấu: Bệ phẳng nơi đặt mẫu vật.
     • Tụ điện: Tập trung ánh sáng vào mẫu vật.
     • Thiết bị chiếu sáng/Nguồn sáng: Cung cấp ánh sáng để quan sát mẫu vật.
     • Núm điều chỉnh lấy nét thô và lấy nét tinh: Điều chỉnh tiêu điểm.
4. Độ phóng đại tổng thể của kính hiển vi phức hợp được xác định như thế nào?
   • Câu trả lời: Độ phóng đại tổng thể được xác định bằng cách nhân độ phóng đại của thấu kính vật kính với độ phóng đại của thấu kính thị kính.
5. Tại sao dầu nhúng đôi khi được sử dụng với các thấu kính vật kính có độ phóng đại cao?
   • Câu trả lời: Dầu nhúng được sử dụng để tăng độ phân giải của kính hiển vi. Nó có cùng chỉ số khúc xạ với thủy tinh, giúp giảm sự tán xạ ánh sáng và cho phép nhiều ánh sáng đi vào thấu kính vật kính hơn.
6. Trong kính hiển vi, thuật ngữ “độ phân giải” có nghĩa là gì?
   • Câu trả lời: Độ phân giải đề cập đến khả năng của kính hiển vi trong việc phân biệt rõ ràng hai điểm rất gần nhau. Nó xác định độ rõ nét và mức độ chi tiết có thể nhìn thấy.
7. Tại sao việc nhuộm màu thường được sử dụng khi quan sát mẫu vật dưới kính hiển vi phức hợp?
   • Câu trả lời: Việc nhuộm màu giúp tăng độ tương phản giữa các phần khác nhau của mẫu vật, làm cho một số cấu trúc hoặc thành phần nhất định dễ nhìn thấy hơn dưới kính hiển vi.
8. Hệ thống thấu kính “tiêu cự đồng nhất” trong kính hiển vi phức hợp là gì?
   • Câu trả lời: Hệ thống thấu kính đồng tiêu cự có nghĩa là khi một thấu kính mục tiêu được lấy nét, các thấu kính mục tiêu khác cũng sẽ gần như được lấy nét. Điều này cho phép chuyển đổi giữa các thấu kính mục tiêu dễ dàng hơn mà không cần phải lấy nét lại nhiều.
9. Sự khác biệt giữa kính hiển vi đơn thị và kính hiển vi hai thị là gì?
   • Câu trả lời: Kính hiển vi phức hợp một mắt có một thị kính để quan sát, trong khi kính hiển vi phức hợp hai mắt có hai thị kính, mang lại trải nghiệm quan sát thoải mái hơn và khả năng nhận biết chiều sâu tốt hơn.
10. Tại sao mẫu vật cần phải rất mỏng khi quan sát dưới kính hiển vi phức hợp?

• Câu trả lời: Mẫu vật mỏng cho phép nhiều ánh sáng xuyên qua hơn, dẫn đến hình ảnh rõ nét hơn. Ngoài ra, các mẫu vật dày có thể không được lấy nét toàn bộ chiều sâu do độ sâu trường ảnh hạn chế của kính hiển vi.