觀察工具 / 複式顯微鏡

複式顯微鏡:小小的標本,怎麼看清楚?

21 步,從立體構造一路看進鏡筒,再以平面光路理解兩次成像,親手調焦與移動玻片。

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複式顯微鏡01 / 21
複式顯微鏡構造預覽

正在準備立體模型…

先看外觀

小小的標本,怎麼看清楚?

這是複式顯微鏡。轉動模型,找到上方的目鏡、下方的物鏡,以及放玻片的載物臺。

拖曳模型,從不同方向看構造。

複式顯微鏡學習重點與資料

複式顯微鏡先由物鏡形成放大、倒立的中間實像,再由目鏡放大成虛像。最後相對原標本,上下與左右都相反。

查看重點問答、資料來源與相關教材

教材製作:無界學堂 · 更新:

學習範圍:國中自然;兩片凸透鏡的有限距離成像模型。

國中重點與高中延伸

國中重點
國中生物的顯微鏡構造、倍率、視野與移片方向,連接理化凸透鏡的實像、虛像與焦距區間。
高中延伸
延伸用兩片理想薄凸透鏡追蹤物像關係,分開辨認物鏡的中間實像與目鏡的最後虛像。
平面圖看什麼?
將直立鏡筒中的光路轉成水平光軸圖,標出各透鏡的 F、2F 與兩次成像位置。

學習範圍參照自然科學領域正式課程綱要,搭配本頁的器材應用。高中延伸不等於所有高中學生的必修範圍;各校與版本的授課順序可能不同。

重點問答

顯微鏡的物鏡和目鏡,分別形成什麼像?

本模型把標本放在物鏡 F 與 2F 之間,在另一側 2F 外形成倒立、放大的實像。這個中間實像位於目鏡 F 內,成為目鏡的物;目鏡再形成相對中間像正立、放大的虛像。 〔來源 1〕

顯微鏡為什麼上下、左右都相反?

物鏡先把標本倒立成像;目鏡放大時不再翻轉中間像。因此相對原標本,最後的像上下、左右都相反,移動玻片時,視野中的像也朝相反方向移動。 〔來源 1〕

總倍率和視野範圍怎麼判斷?

一般觀察時,總倍率按目鏡與物鏡的標示倍率相乘。例如 10× 目鏡配 40× 物鏡為 400×。同一目鏡換成較高倍物鏡時,標本上的視野範圍通常變小。倍率高不代表一定看得更清楚。 〔來源 2〕

顯微鏡的中間實像,可以用光屏接到嗎?

在本頁的有限鏡筒模型中,物鏡形成的中間實像由光線真正會聚而成,能用放在該位置的光屏接到。實際透過目鏡觀察時移開光屏,讓光繼續通往目鏡;這個中間像作為目鏡的物,最後形成虛像。 〔來源 1〕

兩片透鏡串接時,第一片像距就是第二片物距嗎?

不是。每片透鏡都從自己量物距與像距。若兩鏡間距為 L,第一片在兩鏡之間形成中間實像,第二片的物距為 u₂=L−v₁。再用第二片自己的焦距計算成像;圖上的橫向放大率也不能直接混用目鏡標示的角放大率。 〔來源 1〕

物鏡與目鏡的兩次成像
透鏡物的位置像的位置與性質
物鏡標本在 F 與 2F 之間另一側 2F 外;倒立、放大的實像
目鏡中間實像在 F 內與中間像同側;相對中間像正立、放大的虛像

F 是各透鏡自己的焦點,2F 是距離該透鏡兩倍焦距的位置。「看懂兩次成像」步驟可點選物鏡或目鏡,直接對照模型標記。

模型的適用條件

此頁以兩片理想薄凸透鏡示意傳統複式顯微鏡。真實鏡組可能有多片透鏡;無限遠校正機型還需管鏡。最後虛像的位置隨物距與鏡片配置而變,不能把本模型的位置套用到所有顯微鏡。

資料來源

  1. OpenStax|複式顯微鏡
  2. Nikon MicroscopyU|視野直徑