الفيزياء · المسرد

ما معنى المجهر المركّب؟

تعريف 4.10 الفيزياء الجامعية — السنة الأولى · الفصل 4 — الأجهزة البصرية والعين

المجهر شيئيةٌ L1L_1 قصيرة البعد البؤري f1f_1' تكوّن صورة وسيطة حقيقية مكبَّرة لجسم قريب في المستوي البؤري الجسم لعدسة عينية L2L_2 (بعدها البؤري f2f_2') تعمل عمل مكبِّرة. والمسافة Δ=F1F2\Delta = \overline{F_1'F_2} بين البؤرة الصورة للشيئية والبؤرة الجسم للعينية هي الفاصل البصري، وقد وُحِّد عند 160mm160\,\mathrm{mm} في الأجهزة الكلاسيكية.

المجهر: تكوّن الشيئية صورةً وسيطة حقيقية مكبَّرة مقلوبة A_1B_1 في المستوي البؤري الجسم للعينية؛ ثم ترسلها العينية إلى اللانهاية، حيث تشاهدها العين المسترخية تحت زاوية كبيرة.
المجهر: تكوّن الشيئية صورةً وسيطة حقيقية مكبَّرة مقلوبة A1B1A_1B_1 في المستوي البؤري الجسم للعينية؛ ثم ترسلها العينية إلى اللانهاية، حيث تشاهدها العين المسترخية تحت زاوية كبيرة.

أمثلة

مثال 4.12 (مجهر طالب)

شيئية f1=4.0mmf_1' = 4.0\,\mathrm{mm}، وعينية f2=25mmf_2' = 25\,\mathrm{mm}، و Δ=160mm\Delta = 160\,\mathrm{mm}: ومنه γ1=40\gamma_1 = -40 و G2=10G_2 = 10 و G=400G = 400. ويقع الجسم على F1A=f12/Δ=16/160=0.10mm\overline{F_1A} = -f_1'^2/\Delta = -16/160 = -0.10\,\mathrm{mm} من F1F_1: أي 4.1mm4.1\,\mathrm{mm} من الشيئية. وضبط الوضوح يعني تحريك الأنبوب كله بكسور من المليمتر.

مثال 4.9 (مكبِّرة الساعاتي)

f=25mmf' = 25\,\mathrm{mm}: ومنه G=250/25=10G = 250/25 = 10، وتُباع باسم “10×10\times”. وعندئذٍ يُرى تفصيل قدره 0.05mm0.05\,\mathrm{mm} تحت 2×103rad2 \times 10^{-3}\,\mathrm{rad}، وهو مميَّز بارتياح. أما دفع GG إلى أعلى فيعني ff' من بضعة مليمترات، أي عدسة ضئيلة تُمسك بمحاذاة العين — وهو حدّ العدسة المفردة، والسبب في وجود المجهر.

مثال 4.16 (مقراب هاوٍ قطره 150 مليمترًا)

D=150mmD = 150\,\mathrm{mm} و f1=1200mmf_1' = 1200\,\mathrm{mm} وعينية 25mm25\,\mathrm{mm}: ومنه G=48G = -48؛ والبؤبؤ الخارج 3.1mm3.1\,\mathrm{mm}؛ وربح الضوء (150/7)2460(150/7)^2 \approx 460 في مقابل بؤبؤ متكيّف مع الظلام قطره 7mm7\,\mathrm{mm}؛ والتمييز 1.22×550nm/0.15m=4.5×106rad=0.91.22 \times 550\,\mathrm{nm}/0.15\,\mathrm{m} = 4.5 \times 10^{-6}\,\mathrm{rad} = 0.9''، أي فوهات عرضها 1.7km1.7\,\mathrm{km} على القمر؛ وGr=3×104/4.5×10667G_r = 3\times10^{-4}/4.5\times 10^{-6} \approx 67فالعينية ذات 6mm6\,\mathrm{mm} (G=200G = 200) لا تُظهر تفصيلًا أكثر، بل قرصًا أكبر وأخفت. وتصمّم مسألة نهاية الأسبوع هذا الجهاز.

اقرأ في الفصل ←