АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3

ИЗУЧЕНИЕ ОСНОВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК МИКРОСКОПА

Цель работы: изучить работу микроскопа и экспериментально определить его основные характеристики.

Приборы и принадлежности: микроскоп, объектив-микрометр, миллиметровая шкала, штатив, штангенциркуль, лампа.

ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ

Кажущаяся величина предмета определяется величиной его изображения на сетчатке. В случае невооруженного глаза кажущийся размер зависит от угла, под которым виден предмет. Для нормального глаза наименьшее расстояние отчетливого видения примерно равно 25 см. Это расстояние наиболее удобно для рассматривания деталей предмета. Поэтому увеличение приборов, служащих для рассматривания близких предметов, определяется как отношение углового размера изображения, получающегося на расстоянии наилучшего зрения (обычно 25 см), к угловому размеру предмета, отнесенного на то же расстояние. Одним из таких приборов является микроскоп, оптическая система которого состоит из короткофокусного объектива и окуляра-лупы, в котором увеличение осуществляется в два этапа.

Рис. 3.1.

Первоначально объектив микроскопа образует увеличенное изображение предмета в плоскости, удобной для рассматривания через окуляр. При этом увеличение объектива равно

, (3.1)

где и – расстояния от объектива до предмета и от предмета до изображения, удовлетворяющие соотношению:

, (3.2)

– фокусное расстояние объектива, и – линейные размеры изображения предмета. Из (3.1) и (3.2) получаем . Поскольку обычно , то

(3.3)

Производя аналогичные вычисления, находим увеличение окуляра

, (3.4)

где – фокусное расстояние окуляра. Учтено также, что изображение получается на расстоянии наилучшего зрения ( 25 см). Увеличение всей этой системы равно произведению увеличений объектива и окуляра

(3.5)

Увеличения объективов и окуляров обычно указываются на их оправах. Другая величина – числовая апертура объектива А определяется следующим образом:

, (3.6)

где n – показатель преломления среды, в которой находится рассматриваемый предмет, – апертурный угол, равный половине угла при вершине конуса лучей, исходящих из осевой точки предмета и попадающих в объектив.

Рис. 3.2.

Дифракционные явления на объективе микроскопа затрудняют различать мелкие детали рассматриваемых предметов. В результате точка предмета в фокальной плоскости объектива микроскопа изобразится дифракционным кружком. Поэтому близко расположенные точки будут видны в плоскости изображений как слившиеся кружки. Разрешающая сила микроскопа , т.е. минимальное расстояние между точками предмета, которые наблюдаются еще раздельно, может быть найдена из дифракционной теории:

(3.7)

где – длина волны света, в котором ведется наблюдение, A – числовая апертура объектива. Согласно (3.7), предел разрешения не зависит от увеличения микроскопа. Поэтому большое увеличение оказывается даже вредным, так как в изображении появляются детали, которые возникают вследствие дифракции.

Дата добавления: 2015-09-03 | Просмотры: 458 | Нарушение авторских прав