Экспериментальное задание 34.2, страница 153 - гдз по физике 8 класс учебник Кабардин

Экспериментальное задание 34.2

Работаем самостоятельно

Сборка и испытание модели микроскопа

Оборудование: собирающие линзы ЛС-1 и ЛС-2, цветная картинка.

Соберите и испытайте модель микроскопа.

Порядок выполнения задания

1. При выполнении экспериментального задания 33.1 вы измерили фокусные расстояния линз ЛС-1 и ЛС-2. Определите, какую из этих линз следует использовать в качестве объектива модели микроскопа, а какую — в качестве окуляра. Установите линзы так, чтобы их главные оптические оси совпадали. Расстояние между линзами должно быть немного больше удвоенной суммы фокусных расстояний объектива и окуляра.

2. Перед объективом модели микроскопа поставьте цветную картинку на расстоянии немного больше его фокусного расстояния. Перемещая картинку и окуляр, добейтесь получения чёткого увеличенного изображения картинки.

1. В оптической схеме микроскопа используются две собирающие линзы: объектив и окуляр. Для получения значительного увеличения объектив должен быть короткофокусным, а окуляр — более длиннофокусным по сравнению с объективом. Следовательно, для определения, какую линзу использовать в качестве объектива, а какую — в качестве окуляра, необходимо сравнить их фокусные расстояния $F_{ЛС-1}$ и $F_{ЛС-2}$, измеренные в предыдущем задании. Линзу с меньшим фокусным расстоянием следует использовать как объектив ($F_{об}$), а линзу с большим фокусным расстоянием — как окуляр ($F_{ок}$).

Принцип работы микроскопа заключается в следующем: объектив создает действительное, увеличенное и перевернутое промежуточное изображение рассматриваемого объекта. Окуляр, работая как лупа, создает мнимое, увеличенное изображение этого промежуточного изображения, которое и наблюдает глаз. Для этого промежуточное изображение должно находиться между окуляром и его передним фокусом. Расстояние между линзами $\text{L}$ в микроскопе определяется как $L = f_{об} + d_{ок}$, где $f_{об}$ — расстояние от объектива до промежуточного изображения, а $d_{ок}$ — расстояние от промежуточного изображения до окуляра. Поскольку объект располагается вблизи фокуса объектива ($d_{об} \approx F_{об}$), расстояние $f_{об}$ может быть значительно больше $F_{об}$. Требование в задании установить расстояние между линзами немного больше удвоенной суммы фокусных расстояний ($L > 2(F_{об} + F_{ок})$) является специфической инструкцией для данной лабораторной установки, которой следует придерживаться в ходе эксперимента, установив линзы соосно.

Ответ: В качестве объектива следует использовать линзу с меньшим фокусным расстоянием, а в качестве окуляра — линзу с большим фокусным расстоянием.

2. Размещение цветной картинки (объекта) на расстоянии, немного большем фокусного расстояния объектива ($d_{об} > F_{об}$), является необходимым условием для создания объективом действительного, перевернутого и увеличенного промежуточного изображения. Это изображение, в свою очередь, служит объектом для окуляра.

Перемещая картинку (изменяя расстояние $d_{об}$) и окуляр (изменяя расстояние $\text{L}$ между линзами), производят фокусировку микроскопа. Цель фокусировки — добиться, чтобы промежуточное изображение, создаваемое объективом, оказалось на таком расстоянии от окуляра $d_{ок}$ (меньше его фокусного расстояния, $d_{ок} < F_{ок}$), чтобы окуляр, работая как лупа, создал четкое, увеличенное мнимое изображение, удобное для наблюдения. Конечная четкость изображения достигается путем точной подстройки взаимного расположения элементов оптической системы (объект, объектив, окуляр).

Ответ: В результате перемещения картинки и окуляра добиваются получения четкого, увеличенного, мнимого и перевернутого (относительно исходного объекта) изображения картинки.