显微镜示例问题

8 个显微镜问题示例

1. A 显微镜 由两个凸透镜组成。 凸透镜 靠近物体或被观察物体的透镜称为物镜，靠近观察者眼睛的凸透镜称为目镜。物镜的焦距为2厘米，目镜的焦距为5厘米。物镜和目镜之间的距离为30厘米。如果观察者的眼睛视力正常且调节能力最小，求：（a）显微镜的总放大倍数；（b）物体到物镜的距离。
讨论
已知：
物镜的焦距（f）_ob) = 2 厘米
目镜透镜的焦距（f）_ok) = 5 厘米
物镜与目镜之间的距离 (l) = 30 厘米
近点 垫 正常值 (N) = 25 厘米
回答 ：
（a）显微镜的总放大倍数
显微镜的总放大倍数公式：
M = m_ob M_ok
说明：M = 显微镜的总放大倍数，单位为米_ob = 物镜的线性放大倍率，M_ok = 目镜透镜的角放大率。
 
当眼睛处于最小调节状态时，物镜的线性放大倍率（m）_ob）：
像距物镜的距离（s）_ob') :
s_ob' = l – f_ok = 30厘米 - 5厘米 = 25厘米
物体到物镜的距离（s）_ob）：

物镜是凸透镜，因此其焦距为正值。像为实像，因此像距（s _{_ob} '）为正值。

物镜的线性放大倍率：

当眼睛处于最小调节状态时，眼球晶状体的角放大率（M）。_ok）：
M_ok = N / f_ok = 25 厘米 / 5 厘米 = 5 倍

显微镜的总放大倍数：
M = m_ob M_ok = (12,5)(5) = 62,5 倍

（b）物体到物镜的距离（s）_ob)
物镜到物镜的距离已在之前的计算中得出。
物体到物镜的距离为 2 厘米。

2. 一位视力正常的人使用一台简单的光学显微镜观察一个物体。物镜和目镜之间的距离为15厘米。物镜的线性放大倍数为5倍，目镜的角放大倍数为20倍。如果眼睛处于最小调节状态，求：（a）显微镜的总放大倍数，（b）目镜的焦距，（c）物镜的焦距。
讨论
已知：
物镜的线性放大倍率（米）_ob) = 5 次
目镜透镜的角放大率（M）_ok) = 20 次
正常眼近点 (N) = 25 厘米
物镜与目镜之间的距离 = 显微镜长度 (l) = 15 厘米
回答 ：
（a）显微镜的总放大倍数（M）
显微镜的总放大倍数公式：
M = m_ob M_ok
显微镜的总放大倍数：
M = (5)(20) = 100 倍

（b）目镜透镜的焦距（f）_ok)
目镜透镜角放大率的公式（M）_ok）当眼睛处于最小调节状态时使用显微镜：
M_ok = N / f_ok
修改此公式以计算目镜透镜的焦距 (f)。_ok）：
f_ok = N / M_ok = 25 厘米 / 20 = 1,25 厘米

（c）物镜焦距（f）_ob)
物镜线性放大率的公式（m）_ob显微镜型眼睛的最小调节能力：

该公式中省略了表示图像倒置的负号。
实像到物镜的距离（s）_ob') :
s_ob' = l – f_ok = 15厘米 - 1,25厘米 = 13,75厘米
物体到物镜的距离（s）_ob）：

物镜焦距（f _{_ob}）：

物镜的焦距为2,29厘米
物镜是凸透镜，因此其焦距为正值。像为实像，因此像距 (s) 为 1/2。_ob') 标记为阳性。

物距（s _{_ob} = 2,75 cm）略大于物镜焦距（f _{_ob} = 2,29 cm）。这是因为使用显微镜观察的物体必须放置在物镜的焦点附近，这样物镜才能产生具有最大线性放大倍率的实像。

3. 观察下图所示的显微镜成像光线路径。显微镜物镜和目镜之间的距离是……

A. 20厘米
B. 24 厘米
C. 25厘米
直径 27 厘米
E. 29 厘米

讨论
显微镜 用于观察非常小的物体或肉眼无法直接清晰看到的物体。最简单的显微镜由两个会聚透镜组成，也称为凸透镜。离物体最近的透镜称为凸透镜。 物镜靠近眼睛的晶状体叫做 目镜 atau 眼睛镜片物镜的作用是形成实像。目镜接收到物镜产生的实像后，会将其视为物体。然后，目镜放大该图像，使其清晰可见。

迪克塔会 :
物镜的焦距（f）_ob）= 1,8 厘米（正焦点，因为透镜是会聚/凸透镜）
目镜透镜的焦距（f）_ok）= 6 厘米（正焦点，因为透镜是会聚/凸透镜）
物体到物镜的距离（s）_ob) = 2 厘米（物距为正值，因为光线可以穿过物体）
问 显微镜物镜与目镜之间的距离（镜筒长度 = l）
Jawab :

像距物镜的距离（s）_ob“） :
1 /秒_ob +1/秒_ob' = 1/f_ob
1 /秒_ob' = 1/f_ob – 1/秒_ob
1 /秒_ob' = 1/1,8 - 1/2 = 10/18 - 9/18 = 1/18
s_ob' = 18 厘米
如上图所示，物镜所成的像正好位于目镜的第一焦点处。

物镜与目镜之间的距离（镜筒长度 = l） :
l = s_ob' + f_ok = 18 厘米 + 6 厘米 = 24 厘米
正确答案是 B。

3. 观察下图所示的显微镜成像示意图。物体到物镜的距离为 1,1 厘米，物镜的焦距为 1 厘米，目镜的焦距为 5 厘米。显微镜下成像的放大倍数为……

A. 25次
B. 30次
C. 40倍
D. 50倍
E. 55次

讨论
迪克塔会 :
物体到物镜的距离（s）_ob) = 1,1 厘米（物距为正值，因为光线可以穿过物体）
物镜的焦距（f）_ob）= 1 厘米（正焦点，因为透镜是会聚/凸透镜）
目镜透镜的焦距（f）_ok）= 5 厘米（正焦点，因为透镜是会聚/凸透镜）
问 显微镜图像放大倍数（M）
Jawab :
显微镜的总放大倍数是物镜放大倍数（m）与物镜放大倍数（m）的乘积。_ob）以及目镜透镜的角放大率（M）_ok).
 
物镜放大倍率
物镜放大倍率公式（m）_ob) :
m_ob =小时_ob'/h_ob =秒_ob'/s_ob = (l – f_ok)/s_ob
信息：
h_ob' = 物镜所成图像的高度
h_ob 物体的高度
s_ob' = 像到物镜的距离
s_ob 物体到物镜的距离
f_ok = 目镜的焦点
l = 镜筒长度 = 两透镜之间的距离 = 物镜所成像的距离 (s)_ob') + 目镜透镜的焦距 (f_ok)
像距物镜的距离（s）_ob“） :
首先计算像点到物镜的距离。
1 /秒_ob +1/秒_ob' = 1/f_ob
1 /秒_ob' = 1/f_ob – 1/秒_ob
1 /秒_ob' = 1/1 - 1/1,1 = 11/11 - 10/11 = 1/11
s_ob' = 11 厘米
如上图所示，物镜所成的像正好位于目镜的第一焦点处。
物镜放大倍数（米）_ob) :
m_ob =秒_ob'/s_ob = 11 厘米 / 1,1 厘米 = 10
 
目镜放大倍率
如果眼睛处于最小调节状态或放松状态，目镜所成的像位于无穷远处（如上图目镜附近所示，两条平行直线），则目镜的角放大率公式为（M）。_ok） 是 ：
M_ok = N / f_ok
信息：
N = 正常眼近点（25 厘米）
f_ok 目镜焦距 = 5 厘米
目镜透镜的角放大率（M）_ok) :
M_ok = N / f_ok = 25 厘米 / 5 厘米 = 5

显微镜的总放大倍数
M = m_ob M_ok = 10 x 5 = 50
正确答案是D。

5.使用显微镜观察下图所示的成像过程！

如果从目镜透镜射出的光束是平行光束，并且观察者的眼睛视力正常，那么显微镜的放大倍数为……（Sn = 25 cm）

A. 10次

B. 18次

C. 22倍

D. 30倍

E. 50次

讨论

已知：

物镜焦距 (f _{_ob} ) = 2 厘米

物距物镜的距离 (s _{_ob} ) = 2,2 厘米

正常近点 (N) = 25 厘米

目镜焦距 (f _{_ok} ) = 25 厘米

问： M

回答 ：

如果最终成像位置无限远，眼睛的调节幅度最小；反之，如果成像位置有限，眼睛的调节幅度最大。上图中的最终成像位置无限远，因此眼睛的调节幅度最小。

首先，计算物镜到像距 (s _{_ob} ')。物镜是凸透镜，因此像距使用凸透镜公式计算。凸透镜的焦距为正值，因为光线通过凸透镜的焦点。

1/s _ob ' = 1/f _ob – 1/s _ob = 1/2 – 1/2,2 = 11/22 – 10/22 = 1/22

s _ob ' = 22/1 = 22 厘米

因此，显微镜图像的放大倍数为：

正确答案是 A。

6.在以下显微镜下观察光束成像路径的图像：

显微镜物镜和目镜之间的距离是……

A. 20厘米

B. 24 厘米

C. 25厘米

直径 27 厘米

E. 29 厘米

讨论

显微镜用于观察非常小的物体或肉眼无法直接清晰看到的物体。最简单的显微镜由两个会聚透镜组成，也称为凸透镜。靠近物体的透镜称为物镜，靠近眼睛的透镜称为目镜。物镜的作用是形成实像。目镜将物镜产生的实像放大，使之成为肉眼能够清晰看到的物体。

已知：

物镜焦距（f _{_ob}）= 1,8 cm（正焦点，因为该透镜是会聚/凸透镜）

目镜焦距（f _ok）= 6 cm（正焦点，因为该透镜是会聚/凸透镜）

物距物镜的距离（s _{_ob}）= 2 cm（物距为正值，因为光线穿过物体）

问题：显微镜物镜与目镜之间的距离（镜筒长度 = d）

回答：

像距物镜的距离（s）_ob“） :

1/s _ob + 1/s _ob ' = 1/f _ob

1/s _ob ' = 1/f _ob – 1/s _ob

1/s _ob ' = 1/1,8 – 1/2 = 10/18 – 9/18 = 1/18

s _ob ' = 18 厘米

如上图所示，物镜所成的像正好位于目镜的第一焦点处。

物镜与目镜之间的距离（镜筒长度 = d） :

l = s _ob ' + f _ok = 18 厘米 + 6 厘米 = 24 厘米

正确答案是 B。

7.观察显微镜下成像的示意图。

物体到物镜的距离为 1,1 厘米，物镜的焦距为 1 厘米，目镜的焦距为 5 厘米，因此显微镜图像的放大倍数为……

A. 25次

B. 30次

C. 40倍

D. 50倍

E. 55次

讨论

已知：

物距物镜的距离（s _{_ob}）= 1,1 cm（物距为正值，因为光线穿过物体）

物镜焦距（f _{_ob}）= 1 cm（正焦点，因为该透镜是会聚/凸透镜）

目镜焦距（f _ok）= 5 cm（正焦点，因为该透镜是会聚/凸透镜）

问题：显微镜图像的放大倍数 (M)

回答：

显微镜的总放大倍数是物镜的线性放大倍数（m _{_ob}）和目镜的角放大倍数（M _{_ok}）的乘积。

物镜放大倍率

物镜线性放大率（m _{_ob}）的计算公式：

m _ob = h _ob '/h _ob = s _ob '/s _ob = (l – f _ok )/s _ob

信息：

h _ob ' = 物镜所成图像的高度

h _ob = 物体的高度

s _ob ' = 像到物镜的距离

s _ob = 物体到物镜的距离

f _ok = 目镜的焦距

l = 镜筒长度 = 两透镜之间的距离 = 物镜所成像的距离 (s _ob ') + 目镜焦距 (f _ok )

像距物镜的距离（s）_ob“） :

首先计算像点到物镜的距离。

1/s _ob + 1/s _ob ' = 1/f _ob

1/s _ob ' = 1/f _ob – 1/s _ob

1/s _ob ' = 1/1 – 1/1,1 = 11/11 – 10/11 = 1/11

s _ob ' = 11 厘米

如上图所示，物镜所成的像正好位于目镜的第一焦点处。

物镜放大倍数（米）_ob) :

m _ob = s _ob '/s _ob = 11 厘米 / 1,1 厘米 = 10

目镜放大倍率

如果眼睛处于最小调节状态或放松状态，目镜所成的像位于无穷远处（如上图目镜附近所示，两条平行直线），则目镜的角放大率（M _{_ok}）的公式为：

M _ok = N / f _ok

信息：

N = 正常眼近点（25 厘米）

f _{_ok} = 目镜透镜的焦距 = 5 厘米

目镜透镜的角放大率（M）_ok) :

M _ok = N / f _ok = 25 cm / 5 cm = 5

显微镜的总放大倍数

M = m _ob x M _ok = 10 x 5 = 50

正确答案是D。

8.在以下显微镜下观察光束成像路径的图像：

显微镜物镜与目镜之间的距离是……

A. 20厘米

B. 24 厘米

C. 25厘米

直径 27 厘米

E. 29 厘米

讨论

已知：

物距物镜的距离 (s _{_ob} ) = 2 厘米

物镜焦距 (f _{_ob} ) = 1,8 厘米

实像到目镜透镜的距离 (s _{_ok} ) = 6 厘米

目镜焦距 (f _{_ok} ) = 6 厘米

问题：物镜与目镜之间的距离（显微镜镜筒的长度）

回答 ：

观察上图。当眼睛处于最小调节状态时，目镜形成的最终像位于无穷远处。为了使目镜形成的最终像位于无穷远处，物镜形成的实像必须位于目镜的焦点上。因此，物镜与目镜之间的距离 (l) = 实像到物镜的距离 (s _{_ob} ') + 目镜的焦距 (f _{_ok} )。

实像到物镜的距离（s）_ob') :

1/s _ob + 1/s _ob ' = 1/f _ob

1/s _ob ' = 1/f _ob – 1/s _ob

1/s _ob ' = 1/1,8 – 1/2

1/s _ob ' = 10/18 – 9/18 = 1/18

s _ob ' = 18 厘米

物镜与目镜之间的距离（显微镜镜筒长度）：

l = s _ob ' + f _ok

l = 18 厘米 + 6 厘米

长 = 24 厘米

正确答案是 B。

问题来源：

高中/职业高中国家考试物理试题

问题来源：

高中/职业高中国家考试物理试题