Natuurkunde · Begrippenlijst

Wat is Samengestelde microscoop?

Definitie 4.10 Universitaire natuurkunde — jaar 1 · Hoofdstuk 4 — Optische instrumenten en het oog

Een microscoop bestaat uit een objectief L1L_1 met kleine brandpuntsafstand f1f_1', dat een reëel, vergroot tussenbeeld van een nabij voorwerp vormt in het voorwerpsbrandvlak van een oculair L2L_2 (brandpuntsafstand f2f_2'), dat als loep werkt. De afstand Δ=F1F2\Delta = \overline{F_1'F_2} tussen het beeldbrandpunt van het objectief en het voorwerpsbrandpunt van het oculair is het optisch interval, op klassieke instrumenten gestandaardiseerd op 160mm160\,\mathrm{mm}.

De microscoop: het objectief vormt een reëel, vergroot, omgekeerd tussenbeeld A_1B_1 in het voorwerpsbrandvlak van het oculair; het oculair stuurt het naar oneindig, waar het ontspannen oog het onder een grote hoek bekijkt.
De microscoop: het objectief vormt een reëel, vergroot, omgekeerd tussenbeeld A1B1A_1B_1 in het voorwerpsbrandvlak van het oculair; het oculair stuurt het naar oneindig, waar het ontspannen oog het onder een grote hoek bekijkt.

Voorbeelden

Voorbeeld 4.12 (Een schoolmicroscoop)

Objectief f1=4.0mmf_1' = 4.0\,\mathrm{mm}, oculair f2=25mmf_2' = 25\,\mathrm{mm}, Δ=160mm\Delta = 160\,\mathrm{mm}: γ1=40\gamma_1 = -40, G2=10G_2 = 10, G=400G = 400. Het voorwerp ligt op F1A=f12/Δ=16/160=0.10mm\overline{F_1A} = -f_1'^2/\Delta = -16/160 = -0.10\,\mathrm{mm} van F1F_1: 4.1mm4.1\,\mathrm{mm} van het objectief. Scherpstellen betekent de hele buis over fracties van een millimeter verschuiven.

Voorbeeld 4.9 (De loep van de horlogemaker)

f=25mmf' = 25\,\mathrm{mm}: G=250/25=10G = 250/25 = 10, verkocht als “10×10\times”. Een detail van 0.05mm0.05\,\mathrm{mm} beslaat dan 2×103rad2 \times 10^{-3}\,\mathrm{rad}, ruim opgelost. GG hoger opdrijven betekent ff' van enkele millimeters, een piepklein lensje tegen het oog gehouden — de grens van de enkele lens, en de reden dat de microscoop bestaat.

Voorbeeld 4.16 (Een refractor van 150 millimeter voor de liefhebber)

D=150mmD = 150\,\mathrm{mm}, f1=1200mmf_1' = 1200\,\mathrm{mm}, oculair 25mm25\,\mathrm{mm}: G=48G = -48; uittredepupil 3.1mm3.1\,\mathrm{mm}; lichtwinst (150/7)2460(150/7)^2 \approx 460 tegenover een aan het donker aangepaste pupil van 7mm7\,\mathrm{mm}; oplossend vermogen 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'', dus kraters van 1.7km1.7\,\mathrm{km} breed op de maan; Gr=3×104/4.5×10667G_r = 3\times10^{-4}/4.5\times 10^{-6} \approx 67 — het oculair van 6mm6\,\mathrm{mm} (G=200G = 200) toont geen detail meer, alleen een fletsere, grotere schijf. De weekendopgave ontwerpt dit instrument.

Lees in het hoofdstuk →