Микроскоп
Микроскоп — оптический прибор, который с помощью системы линз создаёт сильно увеличенное изображение малых объектов. Его используют, когда объект нельзя подробно рассмотреть невооружённым глазом.
Работу микроскопа удобно понимать как последовательное действие системы двух линз. Предмет помещают немного дальше фокуса объектива. Поэтому промежуточное изображение получается действительным, перевёрнутым и увеличенным. Оно становится предметом для окуляра, который даёт дополнительное угловое увеличение.
Увеличение микроскопа
Для школьных задач обычно рассматривают настройку на нормальное зрение: конечное изображение находится в бесконечности, а глаз не напрягается. Полное угловое увеличение равно произведению увеличений объектива и окуляра.
Здесь \(L\) — оптическая длина микроскопа, \(f_{\text{об}}\) и \(f_{\text{ок}}\) — фокусные расстояния объектива и окуляра, а \(D \approx 25\,\text{см}\) — расстояние наилучшего зрения. Чем меньше фокусные расстояния линз и чем больше длина прибора, тем больше увеличение. Знак переворота изображения в формуле обычно не учитывают: \(\Gamma\) показывает модуль увеличения.
Если объектив увеличивает изображение в 20 раз, а окуляр — в 10 раз, то полное увеличение равно \(\Gamma=20\cdot10=200\). Наблюдатель видит объект под углом, примерно в 200 раз большим, чем невооружённым глазом.
Микроскоп не просто увеличивает предмет одной линзой. В нём объектив сначала строит промежуточное изображение, а окуляр увеличивает его. Зрительная труба тоже состоит из объектива и окуляра, но предназначена главным образом для наблюдения удалённых объектов, а не малых близких предметов.
Как изменится увеличение микроскопа, если фокусное расстояние окуляра уменьшить в 2 раза, а остальные параметры оставить прежними?
При решении задач полезно сначала определить, какую линзу рассматривают, затем найти увеличение каждой части и только после этого перемножить результаты. Ход лучей в приборе строят по правилам построения хода световых лучей.
Главное
- Микроскоп состоит прежде всего из объектива и окуляра.
- Объектив создаёт промежуточное действительное увеличенное изображение, а окуляр дополнительно его увеличивает.
- При нормальной настройке \(\Gamma=\frac{L}{f_{\text{об}}}\cdot\frac{D}{f_{\text{ок}}}\); увеличение не имеет единицы измерения.