III. Увеличение микроскопа

ЯГМА

Медицинская физика

Лечебный факультет

Курс

Семестр

Лекция № 10

«Микроскопия»

Составил: Бабенко Н.И.

Г.

I. Оптические системы.

Оптические системы- это совокупность оптических деталей (линз, зеркал), предназначенных для формирования световых пучков и получения изображения.

Виды оптических систем

По степени сложности

Простые Сложные

(Одиночная линза, очки, лупа) (Система линз, телескопы, микроскопы и т. д.)

По степени идеальности

Идеальные Реальные

(Свободные от оптических искажений, (Системы, дающие различные

Абстрактные системы, вводимые для искажения)

Простоты расчетов)

Положения изображений

Предмет в условной бесконечности (за 2F) Рис. 1: F – фокусы передний и задний,

l – предмет, l₁ – изображение. Изображение перевернутое, уменьшенное, действительное.

Рис. 1

Предмет между передним главным и двойным фокусами. Изображение перевернутое, увеличенное, действительное (Рис.2).

Рис. 2.

Предмет между оптическим центром 0 и передним фокусом F. Изображение прямое, увеличенное, мнимое (Рис. 3).

Рис. 3.

II. Микроскоп как оптическая система.

Ход лучей в микроскопе.

Микроскоп - двухступенчатая оптическая система предназначенная для наблюдения в увеличенном виде близко расположенных предметов.

I ступень – объектив, центрированная оптическая 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 формирования окончательного изображения из промежуточного изображения.

Для построения изображения в микроскопе нужно (Рис. 4):

Начертить горизонтальную оптическую ось. Начертить на ней объектив. Отметить точками передний и задний фокусы, передний двойной фокус. В микроскопе предмет всегда располагается между передним фокусом и двойным фокусом. Предмет изображается в виде вертикальной стрелки.

Направить 2 луча: один через оптический центр не преломляясь; другой параллельно главной оптической оси до линзы и через задний фокус объектива. Пересечение этих лучей дадут изображение конца отрезка промежуточного изображения. Промежуточное изображение будет обратным, увеличенным, действительным.

3. Окулярная линза располагается внутри микроскопа так, что промежуточное изображение формируется между оптическим центром окуляра и его передним фокусом. Промежуточное изображение рассматривается в окуляр как в лупу. Окончательное изображение будет увеличенное, мнимое, прямое. Оно будет находиться на расстоянии L=25см от окуляра, на расстоянии наилучшего видения.

Рис. 4. Ход лучей в микроскопе.

l - высота предмета;

l1 - промежуточное изображение;

l2 - конечное изображение предмета;

L - расстояние наилучшего видения;

- длина тубуса;

III. Увеличение микроскопа.

Увеличение – это безразмерная величина, равная отношению линейного размера окончательного изображения l₂к линейному размеру объекта l. Общее увеличение микроскопа Г_общ по определению равно:

Г_общ = l₂/l

Умножим данное выражение на l₁/l₁ и перегруппируем члены:

Г_общ= l₂/l = l₁/l_1* l₂/l = l₁/l _* l₂/l₁;

По определению увеличения:

Г_об=l₁/l; Г_ок=l₂/l₁ ;

Окончательно имеем:

Г_общ= l₁/l _* l₂/l₁ = Г_об*Г_ок

L - размер объекта;

L₁ – размер промежуточного изображения;

L₂ - размер окончательного изображения.

На практике используется другая формула увеличения микроскопа, представленная через фокусное расстояние объектива f_об, окуляра f_ок, оптическую длину тубуса и расстояние наилучшего видения L.

Г_об = / f_об Г_ок = L / f_ок

Г_общ = Г_{об *} Г_ок = / f_{об *} L / f_ок = (L)/ (f_об f_ок)

Увеличения объектива и окуляра гравируются на их оправах. У обычных биологических микроскопов объективы имеют увеличение 8, 10, 20, 40, 90 раз. Окуляры имеют увеличения 5, 7, 10, 20 раз. У самого лучшего биологического микроскопа увеличение составит 90 _* 20 = 1800 раз.

Поиск по сайту: