Kniffelaufgabe : Vergrößerung eines Mikroskops

UK · Anmeldungsdatum: 15.05.2006 Beiträge: 3 Wohnort: Dortmund

Hallo an alle,

ich muß mich mit einer Klausuraufgabe rumschlagen, zu der ich
wirklich keine Lösung mehr weiß.

Gegeben sind zwei Linsen mit f1 = 0.1m und f2= 0.05m. Was ist
die Gesamtvergrößerung eines Mikroskops mit diesen Linsen ?

Keine Tubuslänge gegeben !!!!

Hab' wirklich viele viele Bücher gelesen, aber immer benötigt man
die Sehweite, die Tubuslänge oder irgendetwas weiteres ...

Wer kann das mit nur zwei Linsen !?
Bin verzweifelt ...

darki · Anmeldungsdatum: 03.10.2005 Beiträge: 236 Wohnort: Gehren

gibt es ne möglichkeit, bedingungen für die tubuslänge festzulegen, die vergrößerung danach abzuleiten und nen maximum zu finden?

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5787 Wohnort: Heidelberg

Hallo!

Ja, ein Maximum der Auflösung könnte man angeben: Der Abstand des Objekts vom Objektiv muß größer als f des Objektivs sein. Man kann die Tubuslänge in Abhängigkeit der Gegenstandsweite am Objektiv berechnen und sollte dann wahrscheinlich auch eine Vergrößerung in Abh. der Gegenstandsweite angeben können. Aber ich weiß nicht, ob die dann wieder für g -> f gegen Unendlich geht. Bin gerade zu faul, das wirklich zu rechnen.
Bis Du sicher, dass nicht irgendwo noch versteckte Angaben sind. Z. B. irgendetwas über die Gegenstandsweite oder vielleicht die maximale größe des Zwischenbildes?
Die Sehweite wird übrigens meistens einfach mit 25cm angenommen.

Gruß
Marco

UK · Anmeldungsdatum: 15.05.2006 Beiträge: 3 Wohnort: Dortmund

Also, hier die originale Aufgabe :

Sie besitzen 4 Linsen mit den Brennweiten f=0.1m, 0.05m, -0.2m und -0.25m.
a) Wie würden Sie mit diesen Linsen ein optimiertes Mikroskop aufbauen und welche Vergrößerung V können Sie damit erzielen ?
b) Wie würden Sie ein optimiertes Fernrohr bauen und welche Vergrößerung V könnten Sie damit erreichen ?

Diese Aufgabe gibt sogar sagenhafte 12 Punkte - also ca. 15% der Gesamtpunktzahl !!!!!!

Leider keine weiteren versteckten Angaben. Entweder das ist so simpel, daß ich den Wald vor lauter Bäumen nicht sehe, oder die Aufgabe ist eine miese Klausurtücke.

Gruß an alle

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

OK, dann ist das eine Aufgabe, bei der du zeigen sollst, dass du verstanden hast, was ein Mikroskop ist und was ein Fernrohr ist, und wie die Linsen darin funktionieren.

Kannst du denn schonmal irgendein Mikroskop mit diesen vier Linsen bauen? Welche Vergrößerung hat dann dieses Mikroskop?

Und kannst du denn schonmal irgendein Fernrohr mit diesen vier Linsen bauen? Welche Vergrößerung hat dann dieses Fernrohr?

UK · Anmeldungsdatum: 15.05.2006 Beiträge: 3 Wohnort: Dortmund

Ich gehe 'mal davon aus, daß ich jeweils nur 2 Linsen verwenden soll. Dann die kleine Brennweite ins Objektiv (0.05) und die andere Sammellinse ins Okular (0.1).

Beim Fernrohr weiß ich nicht genau. Auf jeden Fall zwei Sammellinsen oder beim Galileo-Fernrohr eine Zerstreuungslinse oben. Die Bedingung für die geeigneten Brennweiten weiß ich nicht.

Wenn ich Linsen kombinieren darf, könnte ich auch zwei Linsenpärchen als optische Vergütung (wegen Aberration) im Mikroskop nehmen. Es gäbe Pärchen mit 0.2, 0.16, 0.06 und 0.0625 m Brennweite ...

Oder sollte ich unten 3 Linsen und oben 1 Linse kombinieren ? Bald wird da eine Exceltabelle sinnvoll Fröhlich

Auf jeden Fall bleibt die Frage nach der Gesamtvergrößerung ohne Tubuslänge. Was übersehe ich ?

Gruß an alle Knobler !
Ich drück' euch die Daumen, daß ihr eine solche Klausuraufgabe nicht bekommt.

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

OK, wenn du magst, darfst du natürlich auch erstmal ganz einfach anfangen und ein Mikroskop aus nur zwei Linsen bauen. Welche Vergrößerung erreichst du damit?

Laut Aufgabenstellung hast du aber eindeutig vier Linsen zur Verfügung, um dein Mikroskop zu bauen. Wie kann so ein Mikroskop aussehen? Und was für eine Vergrößerung bekommst du für den ersten Aufbau mit allen vier Linsen, der dir einfällt? Die Idee mit "unten drei Linsen und oben eine" finde ich schonmal gar nicht schlecht.

(Wenn du für das Objektiv mehr als eine Linse verwendest, dann kannst du bessere Mikroskope bauen und eine größere Vergrößerung erreichen.)

Wenn du das gemacht hast, dann denke ich, hast du so viel verstanden, dass du nun überlegen kannst, wie du dein Mikroskop so mit deinen vier Linsen bauen kannst, dass die Vergrößerung besonders groß wird.

Vielleicht helfen dir als zusätzliche Inspiration Seiten wie diese:

http://www.pit.physik.uni-tuebingen.de/praktikum/nwhtml/Mikroskp.html

Die Tubuslänge darfst du selbst so wählen, wie du möchtest. Hauptsache, das Mikroskop funktioniert smile

Aber die Brennweiten der vier Linsen kannst du nicht frei wählen, denn die sind ja in der Aufgabenstellung vorgegeben!