IL MICROSCOPIO Richiami di ottica Ingrandimento lineare m=h’/h

Presentazione sul tema: "IL MICROSCOPIO Richiami di ottica Ingrandimento lineare m=h’/h"— Transcript della presentazione:

1 IL MICROSCOPIO Richiami di ottica Ingrandimento lineare m=h’/h
Lenti sottili Formazione dell’immagine (immagini reali e virtuali) Aberrazioni Ingrandimento lineare m=h’/h esprimibile in termini di s ed s’ Microscopio ottico a campo luminoso Funzionamento Potere separatore Modalità dell’esperienza I e II parte Struttura della relazione h = altezza dell’oggetto h’ = altezza dell’immagine IL MICROSCOPIO Daniela Rebuzzi 25 Marzo 2004

2 IL MICROSCOPIO OTTICO Due lenti convergenti principali
(in realtà sistemi ottici): obiettivo  forma un’immagine reale ingrandita dell’oggetto con ingrandimento m1=-s’1/s1-s’1/f1 oculare  forma un’immagine virtuale ulteriormente ingrandita con M2=s’2/s2 s’2/f2=0.25 m /f2 lente del condensatore  focalizza la luce incidente sul campione diaframma  regola l’intensità luminosa Daniela Rebuzzi 25 Marzo 2004

3 IL MICROSCOPIO Ingrandimento totale del microscopio ottico separatore
raggiunge facilmente il fattore 1000, ma è inutile oltre 400 Se si trascurano effetti di diffrazione, qual è la minima distanza che può essere risolta usando un microscopio con M=400 o M=1000? Occhio nudo d=0.1mm, col microscopio 0.1 mm/400=250 nm o 0.1 mm/1000=100 nm Quando la distanza d tra due punti di un campione diventa confrontabile con la lunghezza d’onda  della luce che lo illumina, subentrano effetti di diffrazione  potere separatore n = indice di rifrazione del mezzo interposto tra l’obiettivo e l’oggetto  = angolo sotteso dalla lente dell’obiettivo Se l’angolo sotteso dall’obiettivo è 90o, qual è la minima separazione risolvibile tra oggetti posti in aria e illuminati con luce verde (=500nm)? 250nm Ingrandimenti maggiori di 400X non possono permettere di distinguere un numero maggiore di particolari IL MICROSCOPIO Daniela Rebuzzi 25 Marzo 2004

4 IL MICROSCOPIO MODALITA’ DELL’ESPERIMENTO (I PARTE)
taratura del micrometro oculare vetrino micrometrato  micrometro obiettivo (scale nota) che si deve sovrapporre alla scala del micrometro oculare  con il confronto tra le due scale si tara la scala inserita nell’oculare contare quante tacche piccole del micrometro oculare occorrono per coprire l’intera scala del micrometro obiettivo a ciascun ingrandimento ricordare il numero del microscopio presso cui è stata effettuata la taratura il valore di taratura varia con l’ingrandimento  deve essere ripetuto ogni ingrandimento che si intende usare ingrandimenti disponibili: 10X, 40X IL MICROSCOPIO Daniela Rebuzzi 25 Marzo 2004

5 IL MICROSCOPIO messa a fuoco del microscopio
si ottiene spostando il piattello del preparato rispetto al sistema rigido oculare-obiettivo il particolare risulta a fuoco quando dista dall’obiettivo una distanza tale per cui l’immagine virtuale si forma nel campo visivo dell’occhio dell’osservatore dipende anche dai difetti visivi dell’osservatore la profondità di campo (=lo spessore di preparato che è possibile mettere a fuoco contemporaneamente) è inversamente proporzionale all’ingrandimento IL MICROSCOPIO Daniela Rebuzzi 25 Marzo 2004

6 IL MICROSCOPIO MODALITA’ DELL’ESPERIMENTO (II PARTE)
posizionare il vetrino del preparato e fissare un ingrandimento tarare lo strumento a quel dato ingrandimento 10X  solo taratura e osservazione 40X  taratura, osservazione e misura a 40 X eseguire N misure (N>30) del diametro delle cellule  TABELLA (numero della misura-valore del parametro misurato) calcolo del valor medio del diametro delle cellule e corrispondente deviazione standard sm=sm2 Utilizzando direttamente le misure IL MICROSCOPIO media varianza Daniela Rebuzzi 25 Marzo 2004

7 raggruppare queste misure in intervalli opportuni ed costruire l’istogramma della distribuzione dei diametri  TABELLA ordinata  numero di osservazioni ascissa  gli intervalli in cui ho suddiviso le misure (spettro discreto della variabile misurata) calcolo di frequenza assoluta, frequenza relativa e valor medio di ciascun canale  TABELLA calcolo del valor medio del diametro delle cellule e corrispondente deviazione standard sm=sm2 Utilizzando la distribuzione istogrammata (spettro da continuo a discreto) se lo spettro fosse discreto i due metodi fornirebbero lo sesso risultato (qui nel primo metodo i parametri dipendono dalla larghezza del bin) confrontare coi risultati ottenuti con ciascuna delle due tecniche IL MICROSCOPIO media varianza Daniela Rebuzzi 25 Marzo 2004

8 IL MICROSCOPIO Struttura della relazione Titolo Scopo dell’esperienza
Definizione di grandezze fisiche e dei fenomeni coinvolti Descrizione dell’apparato sperimentale Principio di funzionamento del microscopio Potere separatore Procedura di taratura e messa a fuoco dello strumento (parte I) Raccolta dati sperimentali (parte II)  TABELLA Costruzione dell’istogramma ( TABELLA) e calcolo dei parametri statistici media e varianza Risultati ottenuti Discussione e commenti IL MICROSCOPIO Daniela Rebuzzi 25 Marzo 2004

9 L’OCCHIO UMANO Caratteristiche campo visivo 180o
cambio di messa a fuoco rapido risoluzione prossima a quella limite imposta dalla diffrazione  0.1 mm a 25cm Funzionamento un sistema di lenti forma un’immagine reale e capovolta su una superficie sensibile alla luce bulbo oculare  quasi sferico, diametro  2.3 cm coroide  membrana scura che assorbe la luce dispersa retina e macchia lutea  l’occhio tende a ruotare in modo che l’immagine si formi in corrispondenza della parte centrale della macula (fovea centralis) Daniela Rebuzzi 25 Marzo 2004

10 L’OCCHIO UMANO cornea  ricopre una protuberanza trasparente posta sulla superficie del bulbo oculare, devia gran parte della luce iride  varia di dimensioni e determina la quantità di luce che entra nell’occhio attraverso la pupilla (come il diaframma di una macchina fotografica) cristallino  lente con lunghezza focale variabile regolata dai muscoli ciliari, n=1.437 raggio di curvatura grande  messa a fuoco di oggetti lontani la lunghezza focale diminuisce per mettere a fuoco oggetti più vicini Daniela Rebuzzi 25 Marzo 2004

11 L’OCCHIO UMANO ACCOMODAMENTO = potere del cristallino di adattare la sua lunghezza focale Potere diottrico P (diottrie) = inverso della distanza focale (m) Il potere diottrico di più lenti poste a contatto è pari alla somma dei poteri delle singole lenti Oggetto all’infinito Oggetto vicino  accomodamento = variazione massima del potere diottrico quando si mette a fuoco un oggetto vicino e poi uno lontano, si misura in diottrie adulti xp=0.25m xr=  A = 4 diottrie Diametro dell’occhio Daniela Rebuzzi 25 Marzo 2004