2. Разрешающая способность и полезное увеличение микроскопа.

Можно предположить, что подбирая соответствующим образом значение величин , и D, получим микроскоп со сколь угодно большим увеличением. Однако на практике не используют микроскопы с увеличением свыше 1500-2000, так как возможность различения мелких деталей объекта в микроскопе ограничена. Это ограничение обуславливается влиянием дифракции света, происходящей в структуре рассматриваемого объекта. В связи с этим пользуются понятием предела разрешения и разрешающей способности микроскопа.

Разрешающую способность микроскопа принято характеризовать расстоянием между двумя точечными объектами, при котором эти объекты можно ещё наблюдать раздельно.

(8)

Микроскоп, настроенный на максимальное увеличение, даёт изображение, которое располагается на расстоянии наилучшего зрения по отношению к глазу наблюдателя. На таком расстоянии большинство людей могут различить две точки, отстоящие на 0,2 мм друг от друга. Таким образом, глаз человека накладывает ограничения на максимальное полезное увеличение микроскопа. Его значение равно

(9).

Описание установки

На рисунке изображены внешний вид а) и схема устройства б) биологического микроскопа. Оптическая система микроскопа делится на две части: осветительную и наблюдательную. Осветительная часть состоит из подвижного зеркала 1, служащего для направления лучей от осветителя на рассматриваемый объект, конденсора 2, образующего на объекте сходящийся пучок света; съемного светофильтра 4 и укрепленной на конденсоре ирисовой апертурной диафрагмы 3 для регулировки освещенности объекта. Наблюдательная часть состоит из объ­ектива 5, окуляра 7 и призмы 6, которая служит для направления вертикальных лучей, прошедших объектив, в наклонный тубус. Объектив представляет собой систему линз, собранных в единой оправе. Передняя линза служит для увеличения, остальные же предназначены для исправления недостатков изображения, создаваемых передней линзой.

Окуляр микроскопа обычно состоит из двух линз: верхней — глазной и нижней — собирающей, необходимой для того, чтобы все лучи, прошедшие через объ­ектив, попали в глазную линзу окуляра. Биологический микроскоп имеет три объектива, дающих различное увеличение, которые закреплены в револьвере 11, и три сменных окуляра. Механическая система микроскопа состоит из массивного основания 8, тубусодержателя, коробки с микрометрическим механизмом 9 для перемещения тубуса и предметного столика 10, на котором укреплены пружины, прижимающие препарат к предметному столику.

Рис 3

Задание 1. Определение увеличения микроскопа.

Для определения увеличения микроскопа достаточно сравнить размеры изображения предмета в микроскопе с истинными размерами предмета, которые предполагаются известными.

Измерения производятся следующим образом:

• Установить в тубус микроскопа окуляр с 10-ти кратным увеличением

• Перемещая подвижную втулку тубуса за рифленое кольцо, установить длину тубуса 160 мм.

• Вращая барашек грубой подачи, установить микроскоп на ясное видение шкалы объективного микрометра.

• Установить вертикальную миллиметровую шкалу на расстоянии 25 см от оптической оси микроскопа.

• На окуляр микроскопа установить откидное полупрозрачное зеркальце, наклоненное к оптической оси микроскопа под углом 45 градусов.

• Расположить глаз так, чтобы в зеркальце одновременно видеть изображение шкалы объективного микрометра и вертикальную шкалу. Для выравнивания освещенностей шкал можно пользоваться диафрагмой конденсора.

• Отсчитать количество целых делений вертикальной шкалы, совпадающих с целым числом делений изображения шкалы объективного микрометра в микроскопе.

Отношение этих двух величин, с учетом цены деления объективного микрометра, и будет увеличением микроскопа:

(10)

где z – цена деления объективного микрометра в мм.

Задание выполнить в 4-х вариантах, производя измерения с одним объективом (8-ми кратным) при двух окулярах ( и ) и двух длинах тубуса (160 и 180 мм).

Результаты, полученные для каждого варианта, сравнить с соответствующими значениями увеличения микроскопа, рассчитанными по формуле (7). Фокусные расстояния объектива и окуляра указаны в приложении.

Задание 2.Определение диаметра поля зрения микроскопа.

Диаметр поля зрения микроскопа определяется, как и в первом задании, для 4-х вариантов, т. е. для двух окуляров с двумя длинами тубуса.

Поле зрения окуляра имеет форму круга, и задача сводится к тому, чтобы с помощью объективного микрометра замерить диаметр круга. Для этого необходимо разместить шкалу объективного микрометра по диаметру поля зрения микроскопа, посчитать, сколько целых делений шкалы соответствуют диаметру поля зрения, и рассчитать диаметр d по формуле

где - целое число делений, уложившихся в диаметре поля зрения, Z– цена деления.