Новини освіти і науки:

G+

Тлумачний словник
Авто
Автоматизація
Архітектура
Астрономія
Аудит
Біологія
Будівництво
Бухгалтерія
Винахідництво
Виробництво
Військова справа
Генетика
Географія
Геологія
Господарство
Держава
Дім
Екологія
Економетрика
Економіка
Електроніка
Журналістика та ЗМІ
Зв'язок
Іноземні мови
Інформатика
Історія
Комп'ютери
Креслення
Кулінарія
Культура
Лексикологія
Література
Логіка
Маркетинг
Математика
Машинобудування
Медицина
Менеджмент
Метали і Зварювання
Механіка
Мистецтво
Музика
Населення
Освіта
Охорона безпеки життя
Охорона Праці
Педагогіка
Політика
Право
Програмування
Промисловість
Психологія
Радіо
Регилия
Соціологія
Спорт
Стандартизація
Технології
Торгівля
Туризм
Фізика
Фізіологія
Філософія
Фінанси
Хімія
Юриспунденкция

Оптична мікроскопія

Перейдемо до розгляду оптичної системи мікроскопа і його основних характеристик. Мікроскоп являє собою ЦОС, яка у найпростішому випадку складається з двох лінз: об'єктива і окуляра. Хід променів у мікроскопі зображений нарис. 6.18.

Рис. 6.18. Схематичний хід променів у мікроскопі.

У мікроскопі предмет розміщується безпосередньо за переднім фокусом об'єктива (Об). В такому випадку його зображення буде дійсним, оберненим, збільшеним і знаходитиметься за подвійним фокусом об'єктива. Бажано, щоб окуляр (Ок) розміщувався так, щоб площина, в якій лежить зображення знаходилася у фокальній площині окуляра або між його переднім фокусом і самим окуляром, але в безпосередній близькості від фокуса В першому випадку око не напружується, оскільки до нього йдуть паралельні промені. В другому випадку потрібна акомодація (див. параграф 6.7, де викладаються біофізичні основи зорової рецепції), щоб зібрати промені, що розходяться після заломлення в окулярі, на сітківку ока.

Розглянемо перший випадок. Як видно з рис. 6.18, зображення предмета знаходиться у фокальній площині окуляра, і тому всі промені після заломлення в

окулярі йдуть від цього зображення паралельно до побічної вісі, яка з'єднує точку і оптичний центр лінзи окуляра Заломлююча система ока, яка має в середньому оптичну силу фокусує ці паралельні промені на сітківку, де виникає зображення реального предмета

Збільшення мікроскопа як і збільшення будь-якої ЦОС, визначається добутком збільшення лінз, що входять до її складу:

(6.11)

де - оптична довжина тубуса - відстань між заднім головним фокусом об'єктива і переднім головним фокусом окуляра, - відстань найкращого зору

Таким чином, теоретичне збільшення мікроскопа дорівнює відношенню добутку оптичної довжини тубуса на відстань найкращого зору до добутку фокусних відстаней об'єктива і окуляра.

Основні характеристики мікроскопа - роздільна здатність, межа розрізнення і корисне збільшення.

Роздільна здатність - властивість мікроскопа давати окремо зображення двох, поряд розміщених, світлих точок предмета.

Теорія роздільної здатності мікроскопа була розроблена Е. Аббе, а потім Л. І. Мандельштамом і Д. С. Рождественським. Роздільна здатність мікроскопа зумовлена хвильовими властивостями світла і передусім дифракційними явищами. Вона визначається роздільною здатністю об'єктива, в який входять промені світла, що дифрагують на структурних деталях предмета, і залежить, таким чином, від апертурного кута і довжини хвилі. Роздільна здатність є характеристикою, яка обернена до межі розрізнення - найменшої відстані між: двома світлими точками предмета, які сприймаються в мікроскопі окремо. Чим менша межа розрізнення, тим вища роздільна здатність оптичного приладу.

В теорії Аббе формула для межі розрізнення має такий вигляд для "сухого" мікроскопа:

При використанні імерсійного об'єктива (тобто у разі, коли між предметом і об'єктивом розміщена рідина з показником заломлення значно збільшується яскравість зображення і роздільна здатність мікроскопа. У цьому випадку формула для межі розрізнення набуває вигляду

(6.12)

Величина називається числовою апертурою. Оцінимо цю величину. Максимальна кутова апертура тоді для сухого об'єктива а для імерсійного якщо Використовуючи світло з до якого найбільш чутливе людське око, отримаємо для межі розрізнення такі значення: для сухого мікроскопа а для імерсійного мікроскопа Не має сенсу нескінченно зменшувати оскільки деталі предмета повинні розрізнятися і оком. Реальне збільшення мікроскопа визначається так званим корисним збільшенням яке визначається співвідношенням

де - межа розрізнення ока, тобто розмір зображення на сітківці ока предмета, який має величину, що співпадає з межою розрізнення мікроскопа на відстані найкращого зору

Нормальне око розрізняє дві точки, кутові відстані між якими мають порядок 2'- 4', тобто декілька кутових хвилин. Тоді для такої кутової відстані межа розрізнення ока становить

Таким чином, корисне збільшення мікроскопа

Тоді для сухого мікроскопа при і числовій апертурі маємо

а для імерсійного мікроскопа з числовою апертурою

Отже, у звичайному оптичному мікроскопі корисне збільшення не може перевищувати значення Ці збільшення називають корисними, тому що при них око розрізняє всі елементи структури об'єкта, які розрізнені мікроскопом.

Для вирішення різноманітних завдань у біологічних дослідженнях використовують різні методи спостереження об'єктів за допомогою мікроскопа, основними з них є такі:

- методи світлого і темного полів у відбитих променях або променях, що проходять крізь об'єкт;

- методи спостереження в поляризованому і люмінесцентному світлі;

- метод фазового контрасту;

- метод ультрамікроскопії та ін.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Похибки оптичних систем	\|	ПОЛЯРИЗАЦІЯ СВІТЛА

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.007 сек.