23. При каком расположении предмета увеличение будет наибольшим?

24. Обычный фотографический объектив позволяет получить увеличение в несколько тысяч, почему его не используют в микроскопе?

Задача микроскопии состоит изучении мельчайших деталей исследуемого препарата, недоступных невооруженному глазу. Поэтому, изготавливая микроскоп, стремятся достичь не максимального увеличения, которое, как мы уже выяснили, может оказаться дурным, а предельно возможного для данной оптической системы разрешения.

25. В чем различие между увеличением и разрешением оптической системы?

Под разрешением подразумевают наименьший размер детали препарата, которую еще возможно различить, используя данную оптическую систему. Разрешение является основной характеристикой объектива микроскопа.

На увеличенном изображении вы не увидите каких-либо деталей, которые отсутствовали бы на исходном снимке. Это дурное увеличение, которое в большинстве случаев оказывается совершенно бесполезным.

26. Перечислите основные посылки теории Аббе.

В упрощенной теории дифракционной решетки линза, формирующая дифракционную картину, полагается бесконечной, т. е. предполагается, что аппертурный угол этой линзы равен π/2. Реальные объективы имеют ограниченную апертуру. Поэтому в фокальной плоскости такого объектива отображается не вся дифракционная картина, а только часть ее, соответствующая углам дифракции, меньшим аппертурного угла объектива. Это обстоятельство ограничивает разрешающую способность микроскопа. Действительно при дифракции Фраунгофера на решетке с периодом d, угловое положение φ главного дифракционного максимума определится соотношением , где λ – длина волны света, испытавшего дифракцию, а m – порядок максимума.

27. Для чего в теории Аббе используется дифракционная решетка?

Д ифракционная решетка используется в качестве стандартного препарата в микроскопе. Попадая на дифракционную решетку, свет дифрагирует, в результате чего изначально параллельный пучок света становится расходящимся (см. рис. 11). Часть его, ограниченная аппертурным углом α объектива, пройдет сквозь объектив и сформирует в его фокальной плоскости дифракционную картину. Эта картина будет включать нулевой дифракционный максимум S₀, максимумы первого порядка S₁ и так далее.

28. Что будет, если для освещения дифракционной решетки использовать наклонный световой пучок?

И з теории Аббе следует, что разрешающая способность микроскопа ограничивается аппертурным углом объектива. Несколько улучшить разрешающую способность можно, применяя для освещения пучки, падающие на препарат под углом. Суть дела поясняет рис. 15. Направляя на препарат пучок света под углом несколько меньшим аппертурного, мы добиваемся того, что нулевой максимум смещается с оптической оси, а в объектив попадают пучки, дифрагировавшие под углом почти вдвое превышающим аппертурный. Недостатком использования закошенных световых пучков является резкая асимметрия полученной картины. Благодаря этому оказываются разрешимыми только детали, упорядоченные в направлении перекоса. При неконтролируемом перекосе освещения такое повышение разрешающей способности может приводить к появлению серьезных искажений наблюдаемой картины.