Richiami di ottica
IL MICROSCOPIO
esprimibile in termini di s ed s’
dell’oggetto
h’ = altezza
dell’immagine
Microscopio ottico a campo luminoso
Funzionamento
Potere separatore
Modalità dell’esperienza
1
Ingrandimento lineare m=h’/h
Lenti sottili
Formazione dell’immagine (immagini reali e virtuali)
Aberrazioni
h = altezza
I e II parte
Struttura della relazione
25 Marzo 2004
Daniela Rebuzzi
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
2
25 Marzo 2004
Daniela Rebuzzi
Ingrandimento totale del microscopio ottico
IL MICROSCOPIO
3
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
25 Marzo 2004
Daniela Rebuzzi
IL MICROSCOPIO
4
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
25 Marzo 2004
Daniela Rebuzzi
IL MICROSCOPIO
5
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
25 Marzo 2004
Daniela Rebuzzi
IL MICROSCOPIO
6
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
media
varianza
25 Marzo 2004
Daniela Rebuzzi
IL MICROSCOPIO
media
varianza
se lo spettro fosse discreto i due metodi fornirebbero lo sesso
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)
risultato (qui nel primo metodo i parametri dipendono dalla
larghezza del bin)
confrontare coi risultati ottenuti con ciascuna delle due tecniche
25 Marzo 2004
Daniela Rebuzzi
IL MICROSCOPIO
8
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
25 Marzo 2004
Daniela Rebuzzi
