Физико-химические основы РЭС - 5 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Лабораторная работа 1
ИЗУЧЕНИЕ ОПТИЧЕСКИХ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ
Цель работы
: освоить приёмы и методы работы на оптических микроскопах.
Приборы и принадлежности
: микроскопы проходящего света, микроскопы отражённого света, объ-
ект-микрометр, окуляр-микрометр, образцы для наблюдения микроструктуры.
Методические указания
Световой микроскоп предназначен для формирования изображения структур, мелкие детали кото-
рых нельзя различить невооружённым глазом, и для измерения линейных размеров этих деталей. Для
этого видимое изображение должно быть увеличенным, достаточно контрастным и, кроме того, должно
обеспечивать правильное воспроизведение характерных особенностей рассматриваемых структур.
По принципу действия микроскопы делятся на отражательные, просвечивающие и универсальные
(рис. 1.1).
В микроскопе на просвет исследуемый объект, помещённый на
предметный столик микроскопа, освещают световым пучком. Свет час-
тично рассеивается на верхней и нижней поверхностях образца, прелом-
ляется и поглощается в его теле. Различие в оптических свойствах от-
дельных участков объекта обусловливает разную интенсивность про-
шедших через него лучей. В результате получается "теневое" изображе-
ние объекта.
В микроскопе на отражение контраст изображения формируется за
счёт гашения или отражения света на микронеровностях поверхности
обычно непрозрачного объекта. Очевидно, что в этом случае на полиро-
ванной гладкой поверхности нельзя различить детали микроструктуры.
Поэтому при работе "на отражение" объект специально приготавливают с
целью создания микрорельефа, связанного с его внутренним строением.
Одной из важнейших характеристик любой оптической системы, в
том числе и микроскопа, является увеличение
М
. В общем случае его можно определить по формуле
окоб
туб
окоб
250
FF
l
MMM
==
, (1.1)
где
об
M
,
ок
M
– увеличение объектива и окуляра;
туб
l
– оптическая длина тубуса;
об
F
и
ок
F
– фокусные
расстояния объектива и окуляра. Если в формировании изображения участвует ещё одна линза (проме-
жуточная), в формуле (1.1) появится новый сомножитель и т.д.
Следует учитывать, что оптическую длину тубуса часто не удаётся измерить точно, особенно при
фотографировании, и это вносит определённые погрешности в расчёт увеличения по формуле (1.1). Для
определения истинного масштаба изображения используют специальные тарированные шкалы – объ-
ект-микрометры.
Согласно (1.1), как будто имеется возможность неограниченного повышения масштаба увеличения
в световом микроскопе. Однако рост масштаба увеличения, начиная с некоторого предельного значе-
ния, не позволяет получить чёткого контрастного изображения, различить наиболее мелкие детали объ-
екта. Это нельзя объяснить геометрической оптикой. Если же рассматривать распространение света как
волновой процесс, то существование такого предела легко объяснимо.
Впервые такой волновой подход использовал учёный-оптик Эрнст Аббе, который ввёл понятие раз-
решающей способности линзы. Его показателем является разрешаемое расстояние
d
p
– наименьшее рас-
стояние между двумя точками объекта, при котором они воспринимаются раздельно, не сливаясь в одно
пятно. По формуле Аббе
d
р
=
k
λ /
А
, (1.2)
1
2
3
4
5 5
6
4
1
2
3
а
)
б
)
Рис. 1.1. Схема микроскопов на
просвет (
а
) и отражение (
б
):
1
– источник света;
2
– конденсор;
3
– объект;
4
– объектив;
5
– окуляр;
6
– полупрозрачное
зеркало

Страницы