Física · Glossário

O que é Microscópio composto?

Definição 4.10 Física universitária — 1.º ano · Capítulo 4 — Instrumentos ópticos e o olho

Um microscópio é uma objetiva L1L_1 de curta distância focal f1f_1' que forma uma imagem intermediária real e ampliada de um objeto próximo no plano focal objeto de uma ocular L2L_2 (distância focal f2f_2'), que funciona como lupa. A distância Δ=F1F2\Delta = \overline{F_1'F_2} entre o foco imagem da objetiva e o foco objeto da ocular é o intervalo óptico, padronizado em 160mm160\,\mathrm{mm} nos instrumentos clássicos.

O microscópio: a objetiva forma uma imagem intermediária real, ampliada e invertida A_1B_1 no plano focal objeto da ocular; a ocular a envia ao infinito, onde o olho relaxado a observa sob um ângulo grande.
O microscópio: a objetiva forma uma imagem intermediária real, ampliada e invertida A1B1A_1B_1 no plano focal objeto da ocular; a ocular a envia ao infinito, onde o olho relaxado a observa sob um ângulo grande.

Exemplos

Exemplo 4.12 (Um microscópio escolar)

Objetiva f1=4.0mmf_1' = 4.0\,\mathrm{mm}, ocular f2=25mmf_2' = 25\,\mathrm{mm}, Δ=160mm\Delta = 160\,\mathrm{mm}: γ1=40\gamma_1 = -40, G2=10G_2 = 10, G=400G = 400. O objeto fica a F1A=f12/Δ=16/160=0.10mm\overline{F_1A} = -f_1'^2/\Delta = -16/160 = -0.10\,\mathrm{mm} de F1F_1: 4.1mm4.1\,\mathrm{mm} da objetiva. Focalizar significa mover o tubo inteiro por frações de milímetro.

Exemplo 4.9 (A lupa do relojoeiro)

f=25mmf' = 25\,\mathrm{mm}: G=250/25=10G = 250/25 = 10, vendida como “10×10\times”. Um detalhe de 0.05mm0.05\,\mathrm{mm} subtende então 2×103rad2 \times 10^{-3}\,\mathrm{rad}, confortavelmente resolvido. Levar GG mais alto significa ff' de poucos milímetros, uma lente minúscula encostada no olho — o limite da lente única, e a razão de existir do microscópio.

Exemplo 4.16 (Um refrator amador de 150 milímetros)

D=150mmD = 150\,\mathrm{mm}, f1=1200mmf_1' = 1200\,\mathrm{mm}, ocular de 25mm25\,\mathrm{mm}: G=48G = -48; pupila de saída 3.1mm3.1\,\mathrm{mm}; ganho de luz (150/7)2460(150/7)^2 \approx 460 frente a uma pupila adaptada ao escuro de 7mm7\,\mathrm{mm}; resolução 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'', ou seja, crateras de 1.7km1.7\,\mathrm{km} na Lua; Gr=3×104/4.5×10667G_r = 3\times10^{-4}/4.5\times 10^{-6} \approx 67 — a ocular de 6mm6\,\mathrm{mm} (G=200G = 200) não mostra mais detalhe, apenas um disco maior e mais fraco. O problema de fim de semana projeta este instrumento.

Ler no capítulo →