Порядок выполнения лабораторной работы

1. Определение увеличения микроскопа

Микрообъект помещают на предметный столик микроскопа и вращением микрометрического винта добиваются резкого изображения делений шкалы микрообъекта на матовом стекле. С помощью миллиметровой линейки на матовом стекле измеряют расстояние l, соответствующее n увеличенным числам делениям шкалы микрообъекта. Увеличение микроскопа определится отношением l к истинной длине l_U n делений на микрообъекте, т.е. .

2. Определение разрешающей способности микроскопа

Для длины волны λ=555 нм и числовой апертуры, взятой с оправы объектива, по формуле Аббе определяют наименьшее разрешающее расстояние Z. Разрешающую способность R находят как величину, обратную Z, т.е. .

Выводы:

Дата (дд.мм.гг)	Преподаватель	Отметка о зачете лабораторной работы	Подпись преподавателя

Занятие № 30

Тема раздела:	Оптические методы исследования и воздействие излучением оптического диапазона на биологические объекты. Элементы физики атомов и молекул
Тема занятия:	Электромагнитные волны, их свойства
Цель занятия:	Изучить и знать круг явлений, объясняющих волновые свойства света, ознакомиться с практическим использованием голографии и поляриметрии в медицине.

Теоретические вопросы:

1. Общие свойства электромагнитных волн.

2. Интерференция световых волн.

3. Дифракция. Принцип Гюйгенса-Френеля.

4. Интерференционные и дифракционные приборы.

5. Голография и ее практическое применение.

6. Естественный и поляризованный свет.

7. Поляризация света. Закон Малюса.

8. Виды поляризации. Методы получения поляризованного света.

9. Поляризационные методы исследования биологических объектов.

10. Поляриметрия. Поляризационные приборы.

Литература

1. Антонов В.Ф. и др. Биофизика. –М.: Владос, -2000.

2. Ремизов А. Н. и др. Медицинская и биологическая физика. –М.: Дрофа, -2003.

3. Ремизов А. Н. и др. Медицинская и биологическая физика. –М.: Высшая школа, -1996.

4. Губанов Н.И., Утепбергенов А.А. - Медицинская биофизика, -М.: Медицина, 1978.

5. Владимиров Ю. А. и др. Биофизика. –М.: Медицина, 1983.

6. Конспект лекций.

Самостоятельно решить задачи:

№№5.14, 5.38, 5.40, 5.68, 5.70

(А.Н.Ремизов и др. Сборник задач по медицинской и биологической физике. –М.: Высшая школа, -1987)

Практически выполнить:

Лабораторная работа:	Определение длины световой волны с помощью дифракционной решетки
Цель работы:	Познакомиться с принципом работы спектральных приборов, применяющих дифракционную решетку в качестве диспергирующего элемента. Научиться измерять длины световых волн.
Оборудование и принадлежности:	1) дифракционная решетка с периодом 1/100 мм 2) линейка с держателем для решетки и экраном, со щелью посередине и миллиметровой шкалой, закрепленная на штативе.3) лампа накаливания. 4) набор светофильтров 5) He - Ne лазер

Краткие сведения по теории:

Д ифракция - явление отклонения волн от прямолинейного распространения в среде с резкими неоднородностями. Возможность наблюдения дифракции зависит от соотношения длины волны и размеров неоднородностей. Оптическое излучение - это электромагнитное излучение с диапазоном длин волн от 400 мкм до 10 нм, а видимый свет от 760 нм до 380 нм. Таким образом, дифракция света заметна в тех случаях, когда размеры препятствий сравнимы с длиной световой волны. На этом явлении основано действие оптического прибора - дифракционной решетки. Это совокупность большого числа параллельных равноотстоящих друг от друга щелей. Ее изготавливают из прозрачной пластинки, на которой специальным прибором наносят большое количество параллельных непрозрачных штрихов. Расстояние между центрами двух соседних щелей (штрихов) называется постоянной (периодом) дифракционной решетки d (см. рис. 30.1).

Пусть на решетку нормально падает плоская монохроматическая волна длиной λ. Согласно принципу Гюйгенса-Френеля, все точки щелей, до которых дошло возмущение, становятся когерентными источниками вторичных сферических волн, распространяющихся по всем направлениям, которые при наложении интерферируют и формируют дифракционную картину. Линза, расположенная за решеткой в каждой точке фокальной плоскости, соберет соответствующие параллельные группы лучей, где, поставив экран, можно наблюдать интерференционный эффект (дифракционную картину). Такой метод наблюдения дифракции «в параллельных лучах» называют дифракцией Фраунгофера. Из всех возможных направлений распространения вторичных сферических волн выделим для рассмотрения одно, характеризующееся углом φ по отношению к направлению падающего света. Разность хода между лучами, проходящими симметрично в каждой из двух соседних щелей , разность хода между лучами, проходящими симметрично в любых двух щелях будет кратна этой величине. Так как линза дополнительной разности хода не вносит (таутохронизм), то условие главных максимумов:

где: k = 0. 1. 2. 3… - порядок главного максимума.

Так как угол φ, значит и положение максимумов, кроме центрального (при к = 0) зависит от λ, то в 1-м, 2-м и т.д. порядках главных максимумов при падении на решетку белого света будут наблюдаться спектры, соответственно, 1-го, 2-го и т.д. порядка. Таким образом, дифракционная решетка может быть использована в качестве спектрального прибора.