Mikroskopio konposatua

HURBILERA ETA URRUTIRA BEGIRATZEKO TRESNA: 1)Lupa: Begi hutsez behatzen badugu objektu Bat, zenbat eta hurbilago egon, erretinan eratzen den irudia handiagoa izango Da, beraz zehaztasun gehiagorekin ikusiko dugu. Baina objektua puntu hurbila (PH)
baino hurbilago kokatzen badugu, erretinan eratutako irudia handia izango Da, baina ez da garbia izango, lausoa baizik*. Objektuaren xehetasunak handiago Ikusi nahi baditugu, lente konbergente bat erabil daiteke, eta bere Objektu-fokua baino hurbilago kokatu objektua: irudi zuzena, birtuala eta Handiagoa ematen du. Lente konbergentearen puntu fokal objektuan bertan Kokatzen badugu objektua, irudia infinituan eratuko da eta horrela begiak Erlaxatuta behatu ahal izango du, egokitzerik gabe. Hauxe da lupa erabiltzeko Modurik erosoena, eta denbora luzez behatzeko ustekabean ere egiten duguna*. Luparen ikusmen-
handitzea edo handitze-potentzia, F’, honela definitzen da (edozein tresna optikotarako berdin egiten da): tresnarekin eta tresnarik gabe Objektuak osatutako angeluen tangenteen zatidura ((alfa), (alfa)’, tamaina Angeluarrak). Tresnarik gabeko kasuan objektua puntu hurbilean dagoela Suposatuko da beti. Orduan, aurreko irudietan ditugun (alfa) eta (alfa)’ Angeluen balioak kontuan hartuz: F’=tg(alfa)’/tg(alfa)=y/f’/y/d0=d0/f’=d0(Fi)’. Handitzea aldatu egiten da beste posizioetan kokatzen badugu objektua, baina Ekuazio horixe da hitzarmenez hartzen dena luparen handitzea adierazteko, eta Lupan bertan idatzita egoten da “x” batez. Adibidez, 10 dioptriako potentzia Badu lupa batek (10cm-ko fokala), orduan ikusmen-handitzea, F’=2,5(2,5x). Lupa Normalek handitze txikia izaten dute (2 eta 4 bitartean). Handitze handia Izateko, oso fokal motza eta beraz kurbadura handia behar izaten da; orduan, Lupa handi samarrak fabrikatzea oso zaila da. Filateliako lupek, berriz, Potentzia handixeagoak izaten dituzte, 5-10 handitze, baina ikusmen-eremu estuetarako Erabiltzen dira soiliik eta oso txikiak izaten dira. 2)Mikroskopio konposatua: Lupa mikroskopio sinple ere deritzo. Mikroskopio konposatuaren helburua lupa Batek baino handitze gehiago lortzea da, eta irudiaren kalitatea mantendu. Bi Lentez osatua da, biak konbergenteak: objektiboa eta okularra (hurrenez hurren, Objektuaren aldekoa eta begiaren aldekoa)*. Irudiak objektiboa eta okularra Lente sinpletzat adierazten ditu baina biak lente-multzoak izan daitezke. Objektiboa objektuaren ondoan kokatzen da, baina distantzia fokala baino Urrunago; horrela, irudi erreala, alderantzikatua eta objektua baino handiagoa Ematen du. Tarteko irudi hori objektua da okularrerako, eta okularrak eratzen Du irudi birtuala, zuzena (tartekoarekiko) eta handiagoa. Azkenean, behatzen Den irudia birtuala da, handiagoa eta alderantzikatua. Begi emetrope batentzako Enfokatze perfektua lortzeko, bitarteko irudia justu okularraren puntu fokalean Jarri beharko da, irudian ikusten den bezala. Azken irudia infinituan eratuko Da, behaketa erosoa izan dadin. Objektiboaren irudi-puntu fokalaren eta Okularraren objektu-puntu fokalaren arteko distantziari akokplamendu-distantzia Deritzo (irudian, t). Normalean balio finkoa izan ohi du. Horren ondorioz, Mikroskopioa enfokatzeko, objektua desplazatu behar da mikroskopioarekiko, Alegia objektua mugitu edo mikroskopio osoa desplazatu. Ikusmen-handitzea edo Handitze-potentzia luparen kasuan bezala definitzen da, eta, froga daitekeenez, Objektiboaren albo-handitzearen eta okularraren ikusmen handitzearen arteko Biderketa da. F'=(Beta)obj’Fokular’. Kalkula dezagun, lehenik, objektiboaren Albo-handitzea: (Beta)obj’=y’/y=-tg(g)·t/tg(g)·fobj’=-t/fobj’(minus seinua Hasierako zeinu-hitzarmena errespetatzeko sartu da)*. Bigarrenik, okularraren Ikusmen-handitzea kalkulatu behar da, baina luparen atalean ikusi dugun bezala: Fokular’=d0/f’. Mikroskopio gehienetan t-ren balioa 160mm da eta d0=250mm (PH-aren posizio estandarra), orduan: F’=(beta)obj’Fokular’=-160/fobj’·250/fokular’ (non objektibo eta okularraren Distantzia fokalak mm-tan emanda dauden). Mikroskopio baten handitzearen balioa Bere bi osagaien handitzeak biderkatuz lortzen da. Handitzeok, osagaietan Bertan idatzita egoten dira, luparen kasuan bezala (zenbaki bat eta “X”). Objektiboen kasuan bere albo-handitzea 1-130x tartean egoten da, eta okularren Kasuan 1-20x. Horrek esan nahi du, 2600 handitze inguru lor daitezkeela.
Okularra nahiko mugatuta dagoenez handitze aldetik, mikroskopio baten osagai Nagusia objektiboa da; objektiboaren handitzeak gehitzeko fokala oso motza izan Behar du, eta horrelako lenteak fabrikatzea zaila izaten da. 3)Teleskopioa: Urrun dauden objektuak handituta ikusteko ere badaude tresna optikoak, mota Ezberdinekoak handitzearen arabera. Distantzia laburrenetarako (handitze Txikia) binokular edo prismatikoak erabitzen dira (6x eta 10x tartean ematen Dute), eta baita ere Galileo-ren kataloxa (gaur egun ez da ia erabiltzen). Distantzia luzeagoetarako, teleskopioak erabiltzen dira eta mota Ezberdinetakoak izan daitezke: errefraktatzaileak edo islatzaileak*. Irudiak Teleskopio errefraktatzailearen eskema erakusten du (teleskopio astronomikoa Ere baderitzo). Lente bi ditu: objektiboa eta okularra, biak konbergenteak eta Objektiboaren distantzia fokala, fobj’, okularrarena baino askoz luzeagoa da, Fok’. Infinituan kokatutako objektu batek (alfa) tamaina angeluarra du eta Teleskopioan zehar, berriz, (alfa)’ tamaina angeluarraz behatzen da, hori bai, Irudia alderantzikatuta. Teleskopioa enfokatzea da, irudia begi erlaxatuaz Ikustea. Horrek esan nahi du, irudi finala infinituan eratzen dela, eta Horretarako objektiboaren irudi-puntu fokala eta okularraren objetu-puntu Fokala toki berean egon behar dutela, bertan eratzen delako objektiboak Emandako irudia. Dei diezaiogun tarteko irudi horri y’, tamaina lineala, Berriz, (alfa)fobj’ da. Teleskopioaren ikusmen-handitzea ondoko adierazpena da: F’=tg(alfa)’/tg(alfa)=y’/fok/y’/fob’=fob’/fok=-fob’/fok’ etaa beraz, zenbat eta Handiagoa izan objektiboaren distantzia fokala, orduan eta handiagoa izango da Teleskopioaren handitzea. Tresna optiko guztietan bezala, teleskopio baten Bereizmena difrakzioak mugatzen du. Bereizmen hori objektiboaren diametroaren Zuzenki proportzionala da; gainera, diametroa handituz irudia eratzeko Argitasun gehiago jasotzen da, horregatik izaten da teleskopio baten objektiboaren Diametroa ahalik eta handiena. Gaur egun ekoitzi ahal diren kalitatezko lente Handienek 1m-ko diametroa daukate; beste alde batetik, objektiboaren distantzia Fokalaren ingurukoa izaten da teleskopio errefraktatzaileen luzera, oso luzea, Eta zaila izaten da hodi luze eta zurrunak fabrikatzea. Arazo eta muga horiek Direla medio, teleskopio errefraktatzaileen ordez, teleskopio islatzaileak Erabiltzen dira Newtonen garaitik. Horietan, ispilu konkabo bat izaten da Objektiboa, islapen handiko metal-geruza fin batez estalitako beira bloke batez Egina. Egin diren ispilu handienak 10m-ko diametroa dute, eta teknika Bereziekin eraiki dira. Okularra edo argi-detektorea posizio ezberdinetan jar Daiteke teleskopio islatzaile-motaren arabera. Handitzea eta bereizmena Teleskopio errefraktatzaileetan bezalakoak dira.///EFEKTU FOTOELEKTRIKOA: Elektrikoki kargatutako metal bat Argi ultramorez argiztatzean, errazago deskargatzen da. Propietate honek efektu Fotoelektriko du izena, eta eguzki-panelen oinarria da, eguzkiaren erradiazioa Erabiltzen dutelako korronte elektrikoa sortzeko. Millikanek zehetasun handiz Aztertu zuen efektu fotoelektrikoa, eta argiaren teoria ondulatorioarekin bat Ez datozen propietate batzuk aurkitu zituen*. Irudian, Millikanek erabili zuen sistema Esperimentala erakusten da. Dispositibo honetan, metalezko xafla bat, b, Intentsitate eta maiztasun desberdineko argiez argizta daiteke. Gainera, neur Daiteke, elektroiek, b xaflatik irteten direnean daukaten energia zinetikoa. B Xaflako elektroiak metalarekinlotuta daude nolabait. Elektroiak erauzi ahal Izateko, energia minimo bat eman behar zaie: W energia horri lan-funtzio Deitzen zaio. Erradiaziorik ez badago, elektroiak ezin dira metaletik irten, Eta ez da agertzen korronte elektrikorik. Aldiz, metalezko xafla izpi Ultramoreez argiztatzean, metalaren elektroiei energia ematen zaie, eta ihes Egin dezakete. Ihes egin duten elektroiak beste metalezko a xaflara heltzen Badira, korronte elektrikoa sortuko da, eta horrela, efektu fotoelektrikoa detektatuko Da. Elektroiek irtetean duten energia zinetikoa determinatzeko, a-ren etaa B-ren arteko potentziala aldatzen da, zirkulaziorik ez dagoela lortu arte. Zirkulaziorik eza lortzen den potentziari “balazta-potentzia” deitzen zaio, V0; Balazta-potentziala eta b-n erauzitako elektroien energia zinetiko maximoa Zuzenki daude erlazionatuta: eV0=Ezˆbmax. Ekuazio hori oso erraz deduzi Daiteke, elektroieren energia mekanikoa kontserbatzen dela kontuan hartuz. Metaletik irtendakoan, elektroia bi metalezko xaflek sorturiko potentzial Elektrostatikoaren eraginpean higitzen da. Elektroiaren energia zinetikoa Handiagotzen da potentzial handiagoko eskualdeetarantz higitzen denean (beraz, Energia potentzial txikiagoko eskualdeetarantz); elektroiaren energia zinetikoa Txikiagotzen da berriz, potentzial txikiagoko eskualdeetarantz higitzen denean. Elektroiak a xaflara heltzean duen energia zinetikoa kalkulatzeko, hartu behar Ditugu kontuan, metaletik erauzten den energia zinetikoa eta xaflen arteko Potentzial diferentzia: Ezˆb+Epˆb=Ezˆa+Epˆa; Ezˆa=Ezˆb-e(Vˆb-Vˆa). Beraz, b-ren Potentziala a-rena baino txikiagoa bada, orduan, eremu elektrikoak elektroiak Azeleratuko ditu. Korrontea eten ahal izateko, potentziala alderantzizkatu Behar da. Baldin e(Vˆb-Vˆa) positiboa eta elektroiaren hasierako energia Zinetikoa baino handiagoa bada, elektroia ezin daiteke a-raino heldu. Justu Korrontea eragozteko, elektroirik azkarrena a-raino energia zinetiko nuluaz Heldu behar da, beraz, honakoa egiaztatzen da: 0=Ezˆbmax-e(Vˆb-Vˆa)= Ezˆbmax-eV0. V0 potentzial-diferentzia balio hori baino handiagoa bada, ez da korronte Elektrikorik gertatuko. Millikanen esperimentuetan, honako ezaugarriak behatzen Dira efektu fotoelektrikoan: a) korronte elektrikoaren intentsitate maximoa, Metala argiztatzen duen argiaren intentsitatearen proportzionala da. B)Material Bakoitzerako, badago argiaren maiztasun bat, non maiztasun hori baino maiztasun Baxuagoz argituz, efektu fotoelektrikorik lortzen ez duena. C)Balazta-potentziala argiaren intentsitatearen independentea da, eta Maiztasunaren linealki menpekoa da (zuzen bat). Zuzeneren malda argiztatzen den Materialaren independentea da. D)
Efektu fotoelektrikoa, gertatzekotan, Metalezko xafla argiztatu eta berehala jartzen da agerian. Lehen propietatea (a) ez da harritzekoa. Argiak elektroiak metaletik erauzten baditu, argi Intentsitate handiago batek metalari energia handiagoa emango dio, eta elektroi Gehiago erauziko ditu*. Baina, beste propietateak ez datoz bat argiaren eredu Ondulatorio batekin. Eredu ondulatorioaren arabera, argi intentsitate handiago Batek energia gehiago eman diezaieke elektroiei eta hauek energia zinetiko Handiagoz irtengo dira. Ondorioz, balazta-potentziala argi intentsitatearen Zuzenki menpekoa izan beharko litzateke, baina esperimentuetan ez da hori Behatzen. Argiaren eredu ondulatorio klasikoak ez du azaltzen ere zergatik Maiztasun batzuekin ez den gertatzen efektu fotoelektrikorik (b), ezta zergatik Efektu fotoelektrikoa berehala gertatzen den ere (d). Ustez, argi nahikoa Intentsuak, bere maiztasuna edozein izanda ere, metaleko elektroiei W energia Eman liezaieke beti, eta honela elektroiak irten litezke. Bestalde, Intentzitatea oso handia ez izan arren, denbora nahiko luzea pasatu ondoren, Elektroiek ihes egiteko behar adina energia bildu ahalko lukete. Einsteinek oso Modu sinplez adierazi zuen efektu fotoelektrikoa. Berak suposatu zuen argiak, Era ondulatorioan hedatzen den arren, jokaera desberdina duela materiarekin Topo egitean. Einsteinen teoriaren arabera, argia energia-pakete txikiez igorri Edo xurgatzen da; energia-pakete hauek fotoiak deitzen dira. Fotoi baten Energia eta argiaren maiztasuna proportzionalak dira: E=h·f. Ikuspuntu horren Arebera, erradiazioaren intentsitatea (denbora eta azalera unitateko) fotoi Erasotzaile kopuruaren proportzionala da eta ezin da sekula fotoiaren zati bat Xurgatu edo igorri. Aurreko ekuazioan agertzen den h konstantea Plancken Konstantea da. Planckek lehenago aurkeztu zuen konstante hau, gorputz beltzaren Erradiazioarentzat garatu zuen teorian. Konstantearen balioa ondokoa da: H=6,63·10ˆ-34J·s. Elektroi bat metaletik erauzi ahal izateko, W energia eman Behar diogu. Fotoi batek W baino energia txikiagoa badaauka, ezin du Elektroirik erauzi. Oso intentsitate handia bada, fotoi ugarik erasoko dute Baina, elektroi bat erauzteko nahikoa energia duen fotoi ugarik erasoko dute Baina, elektroi bat erauzteko nahikoa energia duen fotoirik ez badago, ez da Efektu fotoelektrikorik gertatuko. Efektu fotoelektrikoa gerta dadin, fotoi Bakoitzaren energia lan funtzioa baino handiagoa edo berdina izan behar da. Efektu fotoelektrikoa sor dezakeen maiztasunik txikiena fotoiaren W energiari Dagokiona da. Hau da atariko maiztasuna, eta f0 ondokoa egiaztatzen du: W=hf0. W Lan funtzioa materialaren menpekoa denez, atariko maiztasuna ere materialaren Menpekoa izango da. Gainera, atariko maiztasuna ez da katodoan erasotzen duen Argiaren intentsitatearen menpekoa. Fotoiaren energia W baino handiagoa badaa, Elektroiak ihes egin ahalko du eta bere energia zinetiko maximoa Ezmax=hf-W izango Da. Energia zinetiko maximoa balazta-potentzialarekin erlazionatuta dagoenez, Honako hau lortzen dugu: eV0=hf-W. Erlazio horren arabera, balazta-potentziala (V0) argi erasotzailearen maiztasunarekin (f-rekin) linealki handiagotzen da Eta honako malda du material desberdin guztietarako: h/e, hots, Plancken Konstantea zati elektroiaren karga. Interferentzia eta difrakzioaren Esperimentuek argia uhin bezala hedatzen dela adierazten duten arren, Einsteinek efektu fotoelektrikorako emandako azalpenak adierazten du, argiaren Jokaera, materiarekin topo egitean, ez dela uhinarena. Argiaren energia ez Delako modu jarraituz zurgatzen, baizik eta modu korpuskularrez, energia-pakete Txikiez.