이 실험 소개
합성 접안렌즈 이미지를 관찰하면서 3차원 현미경을 조작합니다. 대물렌즈를 바꾸고 표본을 움직인 뒤 초점을 다시 맞춰, 기기 조작과 관찰되는 시야의 관계를 알아보세요. 이미지가 클수록 항상 더 많은 세부 사항이 보인다고 가정하지 말고, 총배율과 해상도 및 피사계 심도를 비교해 보세요.
학습 목표
- 대물렌즈와 접안렌즈의 배율이 총배율과 어떻게 관련되는지 알아봅니다.
- 개구수가 변할 때 시야 직경, 해상도, 피사계 심도를 비교합니다.
- 눈금 막대를 사용해 표본의 크기를 파악하고 합성 이미지의 한계를 알아봅니다.
사용 방법
- 14× 대물렌즈로 시작해 세포벽을 찾고 슬라이드를 수평 및 수직으로 움직입니다.
- 240×로 전환한 뒤 초점을 표본면에서 벗어나게 했다가 다시 맞춥니다.
- 3개구를 줄이고 분해능 및 피사계 심도 추정치를 비교합니다.
- 4대물렌즈는 그대로 둔 채 접안렌즈 배율을 바꾸고, 광학 측정값을 기록한 다음 시야를 저장합니다.
모델
가정
- 표본은 양파 또는 잎의 표피를 결정론적으로 그린 그림이며, 사진이나 진단용 표본이 아닙니다. 흐림과 밝기는 설명을 위한 것입니다.
- 시야 직경은 18 mm를 대물렌즈 배율로 나눈 값입니다. 모든 접안렌즈에는 동일한 18 mm 시야수가 지정되어 있습니다. 파장은 0.55 µm로 고정되어 있습니다.
- 분해능은 0.61에 파장을 곱한 값을 개구수로 나누어 추정합니다. 피사계 심도는 파장을 개구수의 제곱으로 나누어 구합니다. 수차, 침지 매질, 광학 절편화 및 정량적 영상 형성은 고려하지 않습니다.
수업에서 해 보기
- Q1배율이 더 높은 접안렌즈를 사용해도 대물렌즈에 기반한 분해능 추정치가 향상되지 않는 이유는 무엇인가요?
- Q2조리개를 조이면 해상도가 낮아지는데도 초점이 맞지 않은 표본이 더 선명해 보일 수 있는 이유는 무엇인가요?
자주 묻는 질문
이 이미지는 실제 조직을 식별하는 데 적합한가요?
아니요. 구조를 의도적으로 단순화한 교육용 합성 표본입니다.
접안렌즈 배율을 바꾸면 배율은 달라지지만 표시되는 시야 직경은 달라지지 않는 이유는 무엇인가요?
이 모델에서는 접안렌즈의 시야수를 고정합니다. 이 가정에서는 표본의 시야 직경이 대물렌즈 배율에만 따라 달라집니다.