Optique et ondes · GCSE Physique Thème 6
Simulateur de microscope composé et de lunette astronomique
Simuler des instruments optiques à double lune : microscope composé (l'objectif crée une image réelle agrandie, l'oculaire grossit virtuellement) et le repérage des rayons du télescope Keplerian.
- Côté client
- Pas d'inscription
- Dérivés vivants
- Mode projecteur
- Imprimer la feuille de travail
Étape de simulation 3D● 60 FPS
Contrôles des paramètres
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Dérivations et métriques en direct
Amplification angulaire totale
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Objectif Image intermédiaire v1
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Dernière image vue Nature
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Séparation du tube confocal
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Calcul de la formule en temps réel
Formule de calcul:
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Exemples travaillés et question d'examen Plongée profonde
Problème travaillé
Problème : Un télescope Keplerian a f_obj = 100cm et f_eye = 5cm. Trouvez la longueur du tube et le grossissement angulaire.
Dérivation étape par étape :
- Longueur du tube L = f_obj + f_eye = 105cm. Grossissement angulaire M = f_obj / f_eye = 100 / 5 = 20x.
Problème travaillé
Problème : Quelle image un microscope objectif forme-t-il ? Et l'oculaire ? L'image finale vue est-elle verticale ou inversée?
Dérivation étape par étape :
- Les formes objectives ont inversé l'image réelle agrandie. L'œil forme l'image virtuelle agrandie verticalement. L'image finale est inversée par rapport à l'objet.
Feuille de travail et problèmes de pratique
Q1. Variante 1 : Si une cellule apparaît en haut à gauche d'un champ de microscope, de quelle façon la diapositive de verre devrait-elle être déplacée pour la centrer ?
Clé de réponse : Déplacez-vous vers le haut à gauche ! L'optique inversée nécessite de déplacer l'échantillon physique dans la direction de l'offset pour le centrer.
Q2. Variante 2: Pourquoi les miroirs objectifs du télescope astronomique sont-ils construits avec des diamètres immenses (mètres de large)?
Clé de réponse : 1) Poignée de la lumière : plus grande ouverture recueille beaucoup plus de photons de galaxies peu lointaines ; 2) résolution : plus grand diamètre réduit la diffraction, stimulant la résolution.
Q3. Variante 3 : Dans l'éclairage de la pièce, comment ajuster un réflecteur et un diaphragme du condenseur au microscope?
Clé de réponse : Utilisez le réflecteur concave du miroir (converge la lumière ambiante) et sélectionnez la plus grande ouverture de diaphragme pour un débit maximal.
Foire aux questions et idées fausses
Pourquoi la vue s'évanouit-elle en passant d'un objectif de faible puissance à un objectif de haute puissance?
Les objectifs de haute puissance capturent une zone de spécimen plus étroite, réduisant la collecte de photons et dispersant la lumière sur une image agrandie plus large.
Pourquoi les télescopes astronomiques ne retournent-ils pas les images debout pour les astronomes ?
Il n'y a pas de « haut » dans l'espace profond, et l'ajout de prismes dressés supplémentaires provoque des pertes de réflexion de photons, assombrissant des étoiles peu lointaines.
Les télescopes peuvent-ils grossir infiniment? Quelle physique fondamentale impose un plafond ?
Limite de diffraction (critère de Rayleigh) ! Les ouvertures des lentilles Finite produisent des disques de diffraction Airy ; un grossissement excessif produit des flous flous sans aucun nouveau détail.
Pourquoi le télescope spatial Hubble a-t-il été lancé en orbite plutôt qu'au sommet d'une haute montagne?
La turbulence atmosphérique de la Terre provoque des clins d'œil et brouille la résolution, tout en absorbant des fenêtres spectrales ultraviolettes et à rayons X cruciales.