Рис. 1. Схема

Для нахождения предела разрешения объектива микроскопа.

Для вычисления предела разрешения микроскопа необходимо измерить катеты прямоугольного треугольника.

4. Измерить с помощью измерительной линейки катет a (расстояние от предметного столика до изображения на линейке со шторками).

5. Измерить катет bс помощью линейки с подвижными шторками (рис.2):

• сдвинуть шторки, расположенные не линейке. На черных шторках пятно (основание конуса) не будет видно;

• глядя в микроскоп, осторожно раздвигать шторки, пока пятно полностью не появится;

• по линейке определить расстояние между шторками 2b(диаметр пятна). Разделив его на два, узнаем величину катетаb.

6. Определить предел разрешения микроскопа по формуле (3).

Рис. 2. Линейка для определения размеров изображения точечного источника света в объективе

7. Провести эксперимент для двух объективов с увеличением 8 и 20 раз.

8. Найти практическое увеличение микроскопа: Г= Z_глаза /Z_{микроскопа}, гдеZ_глаза= 0.078мм. Все расчеты проводить в системе единиц СИ.

9. Оформить отчет.

1.Микроскоп. Формула увеличения.

2.Разрешающая способность. Значение апертурного угла. Формула для предела разрешения.

3.Ультрафиолетовый микроскоп.

4.Иммерсионные системы.

5.Полезное увеличение.

6.Специальные приемы микроскопии.

1. Микроскоп. Формула для увеличения

Оптическая система простейшего микроскопа состоит из двух линз: объектива и окуляра. Объектив - короткофокусная собирающая линза, окуляр - длиннофокусная.

Рассматриваемый предмет АВ помещается на расстоянии немного большем f_об, т.е. между фокусом и двойным фокусом. Действительное, увеличенное и перевернутое изображение А₁В₁оказывается на расстоянии немного меньшемf_ок от окуляра; оно рассматривается в окуляр, как в лупу. В результате получается мнимое, увеличенное и перевернутое (относительно предмета) изображение А₂В₂, находящееся от окуляра на расстоянииL(расстоянии наилучшего зрения). Расстояниеl между “внутренними” фокусами объектива и окуляра называется оптической длиной тубуса микроскопа (обычноl = 16 см).

Найдем увеличения объектива и окуляра.

где f - фокусное расстояние всей системы, равноеf=f_обf_ок / l.

Итак, увеличение окуляра равняется отношению расстояния наилучшего зрения к фокусному расстоянию линзы. Окуляр может дать увеличение до 20-25 раз. Увеличение микроскопа равняется отношению произведения оптической длины тубуса на расстояние наилучшего зрения к произведению фокусных расстояний объектива и окуляра.

Увеличение, даваемое микроскопом, может быть сделано значительным. Так, например, при f_об= 2 мм,f_ок = 15 мм,l= 160 мм имеетf = 0,19 мм иКм = 1330. Впрочем, предел полезному увеличению, даваемому микроскопом, кладут дифракционные явления, и поэтому приведенный расчет имеет лишь ориентировочное значение.

2. Разрешающая способность. Значение апертурного угла. Формула для предела разрешения.

Предел разрешения- это такое наименьшее расстояние между двумя точками предмета, когда эти точки различимы, т.е. воспринимаются в микроскопе как две точки.

Свойство оптической системы давать раздельное изображение двух близко расположенных светящихся (или освещенных) точек называют разрешающей способностью системы. Это есть величина, обратная пределу разрешения. Разрешающая способность микроскопа обусловлена волновыми свойствами света, поэтому выражение для предела разрешения можно получить, учитывая дифракционные явления.

Предел разрешения микроскопа Zпри нормальном падении света на предмет:

Z = / sin( /2), (1)

и при наклонном освещении:

Z= / 2sin( /2), (1а)

где - апертурный угол

.