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Funktionsweise des Mikroskops

Objektiv und Okular Stufe für Stufe durchschauen: Vergrößerungen kombinieren, Zwischenbilder berechnen, Strahlengänge deuten und Fehler in Aufbau und Argumentation aufspüren.

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Übungsaufgaben

Dreißig Übungen, fortlaufend nummeriert: Aufgaben zum Klicken, Ziehen und Knobeln wechseln sich mit Rechen- und Eingabeaufgaben ab. Jede Übung gibt Ihnen sofort eine Rückmeldung, und zu jeder Aufgabe gibt es zwei gestufte Tipps.

A1
Das stärkste Mikroskop
AFB I

Acht Mikroskope einer Sammlung treten gegeneinander an; angegeben ist jeweils Objektiv · Okular. Bestimmen Sie in jedem Duell das Mikroskop mit der größeren Gesamtvergrößerung, bis der Sieger feststeht.

Klicken Sie in jedem Duell das Mikroskop an, das gewinnt, und prüfen Sie dann die Runde – erst wenn alle Duelle stimmen, rücken die Sieger weiter. Mit der Tastatur: Tab oder Pfeiltasten wandern, Enter wählt.
Gesamtvergrößerungen: A 150, B 80, C 200, D 250, E 600, F 500, G 400, H 640. Viertelfinale: A, D, E, H – Halbfinale: D (250) gegen A, H (640) gegen E – Sieger H mit 640-facher Vergrößerung. Wer addiert statt multipliziert, tippt bei C gegen D (45 statt 32,5) und bei E gegen F (70 statt 105) falsch.
Die Gesamtvergrößerung ist das Produkt der beiden Aufdrucke: V = VObj · VOk.
Zum Beispiel C: 40 · 5 = 200, D: 20 · 12,5 = 250 – D gewinnt. Im Finale steht H (40 · 16 = 640) gegen D (250).
A2
Objektiv aus dem Baukasten
AFB II

In einem Optik-Baukasten dient eine Sammellinse mit f1 = 8,0 mm als Objektiv. Das Präparat liegt 8,5 mm vor ihr, als Okular wird ein 12,5er-Okular aufgesetzt. Ermitteln Sie die Bildweite des Zwischenbilds, die Vergrößerung VObj des Objektivs (als Abbildungsmaßstab) und die Gesamtvergrößerung.

Tragen Sie alle Werte ein. Enter prüft, ↑/↓ wechseln das Feld.
b = g · f / (g − f) = 8,5 mm · 8,0 mm / 0,5 mm = 136 mm. Abbildungsmaßstab β = b / g = 136 mm / 8,5 mm = 16. Gesamt: 16 · 12,5 = 200.
Die Bildweite liefert die nach b umgestellte Linsengleichung; der Abbildungsmaßstab ist β = b / g.
b = 8,5 · 8,0 / 0,5 mm = 136 mm; β = 136 / 8,5 = 16; V = 16 · 12,5 = 200.
A3
Die Vergrößerungstabelle
AFB I

Für die Sammlung soll eine Tabelle entstehen, in der zu jeder Kombination Objektiv, Okular und Gesamtvergrößerung stehen. Geben Sie die fehlenden Werte an (nur die Zahl vor dem „ד).

Füllen Sie alle leeren Felder aus und prüfen Sie dann. Enter prüft ebenfalls.
KombinationObjektivOkulargesamt
a4×12,5×
b10×120×
c16×320×
d100×8×
e20×1200×
a: 4 · 12,5 = 50 · b: 120 : 10 = 12 · c: 320 : 16 = 20 · d: 100 · 8 = 800 · e: 1200 : 20 = 60. Fehlt ein Faktor, teilt man die Gesamtvergrößerung durch den bekannten Faktor.
In jeder Zeile gilt V = VObj · VOk. Fehlt ein Faktor, wird die Gleichung umgestellt.
a 50 · b 12 · c 20 · d 800 · e 60.