Вказівки до виконання лабораторної роботи. Контрольні запитання

Лабораторна робота № 26. ВИВЧЕННЯ МІКРОСКОПА

Контрольні запитання

1. Які головні оптичні характеристики зорової труби?

2. Як визначають вхідну та вихідну зіниці зорової труби?

3. Чим визначається поле зору зорової труби?

4. Які математичні співвідношення визначають світлосилу оптичного приладу?

5. Чому дорівнює світлосила зорової труби?

6. Що називається роздільною здатністю оптичної системи?

Мета робота – вивчення оптичних властивостей мікроскопа, вивчення і практичне визначення деяких його характеристик.

Для виконання лабораторної роботи необхідно вивчити такий теоретичний матеріал: основні закони геометричної оптики; зображення предметів за допомогою тонких лінз.

[1, §§165 – 167; 3, §§ 115, 117; 5, §92]

Головними оптичними характеристиками мікроскопа є:

1) видиме збільшення;

2) поле зору;

3) числова апертура.

Визначення всіх цих характеристик стосовно телескопічної системи подано в лабораторній роботі № 25. Вони справедливі й для мікроскопа, але в оптичній системі мікроскопа є своя специфіка.

Об’єктив мікроскопа має лінійне збільшення b, а окуляр дає видиме збільшення Г _ок. Таким чином, видиме збільшення мікроскопа:

. (26.1)

В умовах роботи окуляра мікроскопа нормальне око сприймає зображення, яке дає окуляр на відстані ясного зору – 0,25 м, а тому

. (26.2)

Тоді:

. (26.3)

Поле зору мікроскопа визначається діаметром кола (2 ) в просторі предметів, зображення якого співпадають з польовою діафрагмою приладу (2 ), яка розташована в передній фокальній площині окуляра.

Відношення є лінійне збільшення об’єктива для максимального за лінійними розмірами відрізка , який видно в мікроскоп

.

Отже, поле зору:

,

а оскільки з формули (1.6.3):

, (26.4)

то величина поля зору мікроскопа (рис. 26.1):

. (26.5)

Поняття “числова апертура” для мікроскопа не має специфічних особливостей.

У об’єктивів мікроскопів апертурною діафрагмою є оправа однієї із останніх лінз або діафрагма, розташована поблизу заднього фокуса (рис. 26.1).

Вихідною зіницею об’єктива буде або зображення оправи лінзи, отримане в результаті дії наступних лінз об’єктива, або сама діафрагма.

, (26.6)

де А – числова апертура об’єктива.

Отже, діаметр вихідної зіниці мікроскопа прямо пропорційний числовій апертурі (А) і обернено пропорційний видимому збільшенню мікроскопа (Г).

Вхідна зіниця (D _вх.зн) усієї системи мікроскопа є зображенням апертурної діафрагми при оберненому ході променів крізь об’єктив.

В мікроскопах з великим збільшенням апертурна діафрагма розташована в задній фокальній площині об’єктива і вхідна зіниця такого мікроскопа знаходиться на нескінченності.

Роздільна здатність мікроскопа (a) визначається за формулою:

, (26.7)

де l – довжина хвилі монохроматичного світла, в якому спостерігається предмет, А – числова апертура об’єктива мікроскопа.

Формула (26.7) пояснюється з точки зору хвильової оптики, тому, не розглядаючи її обґрунтування, позначимо, що роздільна здатність мікроскопа тим вища, чим більша його числова апертура (А).

Дата добавления: 2014-11-07