Теоретические основы прогрессивных технологий. Попов В.Ф - 6 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

окоб
туб
окоб
250
FF
l
MMM ==
, (2.1)
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 еще одна линза (проме-
жуточная), в формуле (2.1) появится новый сомножитель и т.д.
Следует учитывать, что оптическую длину тубуса часто не удается измерить точно, особенно при
фотографировании, и это вносит определенные погрешности в расчет увеличения по формуле (2.1). Для
определения истинного масштаба изображения используют специальные тарированные шкалы – объ-
ект-микрометры.
Согласно (2.1) как будто имеется возможность неограниченного повышения масштаба увеличения в
световом микроскопе. Однако рост масштаба увеличения, начиная с некоторого предельного значения,
не позволяет получить четкого контрастного изображения, различить наиболее мелкие детали объекта.
Это нельзя объяснить геометрической оптикой. Если же рассматривать распространение света как вол-
новой процесс, то существование такого предела легко объяснимо.
Впервые такой волновой подход использовал ученый-оптик Эрнст Аббе, который ввел понятие раз-
решающей способности линзы. Ее 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
= kλ/А
≈
λ/2, (2.2)
где k = 0,6 … 0,8 – постоянная (качество оптики); λ – длина волны излучения, используемого для осве-
щения объекта; А – числовая апертура объекта, А = nsin θ, где n – коэффициент преломления; θ – апер-
турный угол, равный половине угла, вершина которого лежит на объекте, а основание опирается на
диаметр объектива. Фокусное расстояние (или увеличение) и числовая апертура обычно указаны на
объективе. Чем меньше d
p
, тем больше (лучше) разрешающая способность. Из выражения (2.2) следует,
что имеются только два пути уменьшения разрешаемого расстояния: либо увеличить числовую аперту-
ру, либо уменьшить длину волны используемого света.
В световом микроскопе разрешаемое расстояние обычно не менее 200 мкм, так как наименьшая
длина волны видимого света составляет примерно λ = 400 нм и наибольшая числовая апертура достига-
ет примерно 1,4. В действительности оно оказывается еще большим из-за аберраций второго порядка
(хроматическая и сферическая аберрации, астигматизм, дисторсия и кома). В поисках излучения с
меньшей длиной волны необходимо выйти за пределы электромагнитного спектра и вступить в область
частиц (электронная микроскопия).
Порядок выполнения работы
1 С помощью преподавателя или лаборанта ознакомиться с устройством отражающего и просве-
чивающего микроскопов.
Внимание! При работе с микроскопом очки следует снять.
Для настройки микроскопа по зрению оператора следует включить его освещение и, вращая глаз-
ную линзу окуляра, получить резкое изображение окулярной шкалы.
Рис. 2.2 Схема определения
m
ом
n
ок

Страницы