|
|||||||
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция |
Микроскопия как оптическая система. Ход лучей в микроскопеЯГМА Медицинская физика Лечебный факультет
Лекция № «Физика оптической микроскопии»
Составил: Дигурова И.И. Выполнил: Дзезюля А.М.
Г. Ярославль, 2004 г. Микроскопия как оптическая система. Ход лучей в микроскопе. Микроскоп - сложная оптическая система с двумя ступенями увеличения. Предназначен для наблюдения в увеличенном виде близкорасположенных предметов. · Первая ступень - ОБЪЕКТИВ - центрическая система из 4-10 линз, предназначенная для непосредственного рассмотрения объекта и формирования промежуточного изображения. · Вторая ступень - ОКУЛЯР - система из 2-5 линз, предназначенная для рассмотрения промежуточного изображения. Центрическая система - система линз, оптические центры которых находятся в одной плоскости. Для построения изображения в микроскопе необходимо: 1. объектив и окуляр изобразить в виде тонких собирающих линз; 2. выбрать два луча: первый - через оптический центр линзы, второй - параллельно главной оптической оси; 3. расположить предмет перед главным фокусом объектива; 4. построить промежуточное изображение - оно должно получится за двойным фокусом объектива, а также увеличенным, действительным и обратным (перевернутым вверх ногами). Промежуточное изображение должно располагаться на расстоянии большем, чем фокусное расстояние окуляра; 5. построить окончательное изображение, формируемое окуляром. Оно является увеличенным, мнимым и прямым по отношению к промежуточному изображению. Окончательное изображение будет находится от окуляра на расстоянии наилучшего зрения. Рис.1:
l -высота предмета; l1 - высота промежуточного изображения; l 2- окончательное изображение; Δ -длина тубуса (15-20 см); L - расстояние наилучшего зрения (25-30 см) - расстояние, на котором глаз под большим углом зрения может длительно осуществлять зрительную работу. F1 и F2 - фокусные расстояния линз 1 и 2 соответственно.
2. Основные характеристики микроскопа: 1) Увеличение микроскопа (ГМ) - безразмерная величина, равная отношению размера окончательного изображения к размеру предмета.
I. ГМ = Гобъектива * Гокуляра Гобъектива = l1/l2; Гокуляра = l2/l1; ГМ = (l1*l2)/(l*l1); Гм = l2/l. II. Гм = (Δ*L)/(f1*f2). Δ- длина тубуса, L - расстояние наилучшего зрения, f1 и f2 - фокусы объектива и окуляра. Увеличения окуляра и объектива гравируются на их оправах. У обычных биологических микроскопов объективы дают увеличение 8, 10, 20, 40 и 90; окуляры имеют увеличение 5, 7, 10 и 20. У исследовательских микроскопов увеличение окуляра 20, объектива - 100. 2) Числовая апертура (A) -она характеризует светособирающую и разрешающую способность микроскопа. Апертура равна произведению показателя преломления среды, находящейся между предметом и объективом, на синус апертурного угла. Апертурный угол (u)- это тот угол, под которым из точки, находящейся в главном корпусе объектива, виден радиус передней линзы объектива.
A = n* sin u.
n - коэффициент преломления, A - числовая апертура, u - апертурный угол.
Средой между предметом и объективом могут быть: · воздух(сухой объектив) - n ≈ 1; · дистиллированная вода - n = 1,33; · глицерин - n = 1,49; · кедровое масло - n = 1,55. Каждый объектив предназначен для конкретной среды. Апертурный угол для воздушной среды составляет 0º- 40º, для иммерсионной - 1º-30º. Апертура объектива гравируется его на оправе вместе с увеличением. Наименьшая апертура - 0,2. Наибольшая 1,3 у иммерсионных объективов с увеличением 100. 3) Разрешающая способность(R) -способность оптической системы давать раздельные изображения двух предельно близко расположенных точек объекта или его структур. Разрешающая способность обратнопропорциональна пределу разрешения. Предел разрешения (d) - минимальное расстояние, на которое две структуры видны раздельно.
R = 1/d.
Экспериментально установлено, что предел разрешения зависит от длины волны света (Λ - «лямбда») и от числовой апертуры (А) микроскопа:
d = Λ/2A => R = 2A/ Λ = (2*n*sin u)/ Λ.
Следовательно, для повышения разрешающей способности микроскопа надо использовать коротковолновые излучения и объектив с большой числовой апертурой (иммерсионные среды).
Поиск по сайту: |
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.004 сек.) |