1.4. Основные технические характеристики микроскопа.

Качество микроскопа определяется его увеличительной и разрешающей способностями.

Коэффициент увеличения микроскопа определяется произведением увеличения окуляра (К) и увеличения объектива (V) и выражается формулой:

D=KV (1)

Теоретически микроскоп может дать увеличение 2000х и более раз. Однако, следует различать полезное и бесполезное увеличение микроскопа. Пределы полезного увеличения в обычно используемых микроскопах достигают 1400х. При превышении границ полезного увеличения возникают дифракция и другие явления, обусловленные волновой природой света, которые незаметны в пределах полезного увеличения, но приводят к оптическим ошибкам в зоне бесполезных увеличений. Увеличение, которое даёт возможность рассматривать объект под предельным углом зрения и есть полезное увеличение. Оно обычно превышает числовую апертуру объектива в 500-1000 раз. Например, для объектива с увеличением 40х, имеющего числовую апертуру 0,65, полезное увеличение составляет 325-650х. С помощью этого увеличения можно различить все структуры, разрешаемые данным объективом. Поэтому для объектива 40х следует брать окуляр 15х, чтобы получить увеличение в пределах полезного. Какие бы более сильные окуляры не применялись, более тонких деталей структур выявить не удаётся. Более того, применение окуляра с большим увеличением приведёт к уменьшению количества света, попадающего в глаз наблюдателя, и возрастанию искажений, вызываемых дефектами зрения.

Если объектив имеет увеличение 90х (числовая апертура 1,25), то полезное увеличение для него равно х1250. Следовательно, и здесь не надо применять окуляры с увеличением более 15х, чтобы не выходить за пределы полезного увеличения. Бесполезные увеличения могут принести пользу лишь при подсчёте мельчайших частиц в поле зрения, если при этом не требуется рассмотрения их структуры.

Разрешающая способность микроскопа. Эта характеристика особенно важна при исследовании микрообъектов и их структур.

Если увеличительная способность микроскопа зависит от объектива и окуляра, то разрешающая способность определяется главным образом объективом и конденсором.

Расчёт разрешающей способности микроскопа проводят по формуле:

d=λ/2A (2)

Максимальная разрешающая способность светового микроскопа 0,2 мкм.

Пример расчёта разрешающей способности микроскопов.

Если увеличение объектива 40х, А= 0,65, то

d = 0,55мкм/(2 х 0,65) = 0,42 мкм

Если V объектива 90х, А = 1,25, то

d = 0,55мкм/(2 х 1,25) = 0,22 мкм

Разрешающая способность микроскопа тем лучше, чем меньше абсолютная величина d.

Задание:

1) Определить какой окуляр необходимо выбрать для объектива 40х, апертура 0,65; 90х, апертура 1,25;

2) Пользуясь справочным руководством по микроскопам МИКМЕД-1 выписать размеры объективов, апертуру, выбрать окуляры с полезным увеличением.

Контрольные вопросы:

1. Что такое «увеличительная способность микроскопа», как её определить?

2. Что такое «полезное « и «бесполезное» увеличение микроскопа?

3. Как определить разрешающую способность микроскопа? Какова максимальная разрешающая способность светового микроскопа?

4. Как построен окуляр, назовите его главные части?

5. Каково назначение и как построена бинокулярная насадка?