Средой между объектом и объективом может

Лекция

 

Микроскоп. Глаз.

I. Микроскоп как оптическая система.

Ход лучей в микроскопе.

Микроскоп - сложная оптическая система с двумя ступенями увеличения и предназначенная для наблюдения в увеличенном виде близко расположенных предметов.

I ступень – объектив- центрическая система из 4-10 линз для непосредственного рассмотрения объекта и формирования промежуточного изображения, расположенного перед окуляром.

II ступень - окуляр - система из 2-5 линз, предназначенная для рассматривания промежуточного изображения.

Для построения изображения в микроскопе нужно:

- объектив и окуляр изобразить в виде тонких собирающих линз

- выбрать 2 луча: один через оптический центр, другой - параллельно главной оптической оси

- расположить предмет перед передним главным фокусом объектива

- построить промежуточное изображение (оно получится за двойным фокусным расстоянием объектива, увеличенное, действительное, обратное). Оно будет располагаться ближе главного фокуса окуляра .

- построить окончательное изображение, которое формирует окуляр. Оно увеличенное, мнимое, прямое и будет находиться на расстоянии L=25см наилучшего

Видения.

l - высота предмета

l₁ – высота промежуточного изображения

l₂ – высота конечного изображения

L - условное расстояние (расстояние наилучшего видения), на котором глаз под достаточно большим углом зрения может длительно осуществлять зрительную работу ( L ≈ 25 см).

Δ – оптическая длина тубуса ≈ 10-15 см.

II. Основные характеристики микроскопа.

1. Увеличение – это безразмерная величина, равная отношению линейного или углового размера изображения к линейному или угловому размеру объекта. На практике чаще используется линейное изображение. Т. к. микроскоп - это двухступенчатая система, то его общее увеличение состоит из увеличения объектива Г_об и увеличения окуляра Г_ок.

Г_об = l₁ / l ; Г_ок= l₂ / l₁ ;

Г_общ = Г_{об *} Г_ок = l₁ / l _* l₂ / l₁ = l₂ / l

l ₂ - размер окончательного изображения

l ₁ – размер промежуточного изображения

l - размер объекта

На практике используется вторая формула увеличения микроскопа, представленная через фокусные расстояния объектива « f_об» и окуляра « f_ок», через оптическую длину тубуса «Δ» и расстояние наилучшего видения « L ».

                             ;      

      

Вывод: увеличения объектива и окуляра гравируется на их оправах и у обычных биологических микроскопов объективы имеют увеличение 8, 10, 20, 40, 90 раз. У исследовательских - 100 раз. Окуляры имеют увеличения 5, 7, 10, 20 раз. У самого лучшего современного микроскопа увеличение составит 100 _* 20 = 2000 раз, у обычного 90 _* 15 = 1350 раз.

2. Числовая апертура - безразмерная величина, характеризующая светособирающую и разрешающую способности микроскопа.

 «А» (апертура) - численно равна произведению показателя преломляющей среды между объектом и объективом на «sin» апертурного угла

                                     А = n · sin φ

φ - апертурный угол, под которым из точки, находящейся в главном фокусе объектива виден радиус « r»  передней линзы объектива.

f щб

                          

Средой между объектом и объективом может

                                           быть:

                                    - воздух (n_воз = 1)                                                                               - дистиллированная вода (n_д.в = 1,33)                                                                            - глицерин (n_гл = 1,49)

   r                                       - кедровое масло (n_масл = 1, 55)   

    φ

   

Объективы, где промежуточные среды – вода, глицерин, масло – иммерсионные объективы. Объективы, где промежуточная среда воздух – сухие объективы.                                              

Каждый объектив конструируется только на одну иммерсионную среду. Для иммерсионных объективов апертурный угол 1-30 , для сухих объективов – 0-40. Апертура объектива вместе с увеличением гравируется на оправе объектива. Наименьшая апертура – 0,2; наибольшая у иммерсионных объективов с увеличением в 100 раз – 13.   

3. Разрешающая способность микроскопа «R» - это способность оптической системы давать раздельное изображение двух предельно близко расположенных точек объекта, или его структур.

Разрешающая способность обратно пропорциональна предельному разрешению –    «d».    

                                            

d - наименьшее расстояние, на котором две структуры видны раздельно.    

                                                   

 

Из этой формулы следует, что для повышения R нужно использовать коротковолновые излучения (УФ) и брать объективы с большой апертурой (иммерсионные).

       

 

---

Дата добавления: 2019-09-13; просмотров: 122; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!