Средой между объектом и объективом может быть:

- воздух (n_воз = 1) - дистиллированная вода (n_д.в = 1,33) - глицерин (n_гл = 1,49)

r - кедровое масло (n_масл = 1, 55)

φ

Объективы, где промежуточные среды – вода, глицерин, масло – иммерсионные объективы. Объективы, где промежуточная среда воздух – сухие объективы.

Каждый объектив конструируется только на одну иммерсионную среду. Для иммерсионных объективов апертурный угол 1-30 , для сухих объективов – 0-40. Апертура объектива вместе с увеличением гравируется на оправе объектива. Наименьшая апертура – 0,2; наибольшая у иммерсионных объективов с увеличением в 100 раз – 13.

3. Разрешающая способность микроскопа «R» - это способность оптической системы давать раздельное изображение двух предельно близко расположенных точек объекта, или его структур.

Разрешающая способность обратно пропорциональна предельному разрешению – «d».

d - наименьшее расстояние, на котором две структуры видны раздельно.

Из этой формулы следует, что для повышения r нужно использовать коротковолновые излучения (уф) и брать объективы с большой апертурой (иммерсионные).

III. Световоспринимающая и светопроводящая части глаза. Оптическая сила глаза. Аккомодация.

Глаз - воспринимающий отдел зрительного анализатора, служащий для восприятия световых раздражений. Через глаза человек получает до 90 % информации об окружающем мире.

1. Склера - достаточно прочная внешняя белковая оболочка, защищающая глаз от повреждений и придающая ему постоянную форму.

2. Роговица - передняя часть склеры, более выпуклая и прозрачная; действующая как собирающая линза с оптической силой +(42-43) дптр. Склера обеспечивает до 75 % фокусирующей способности глаза. Ее толщина 0,6-1 мм, а показатель преломления

n = 1,38.

3. Конъюнктива - наружная оболочка глаза, выполняет барьерную и защитную роль.

4. Сосудистая оболочка - с внутренней стороны склера выстлана сосудистой оболочкой. Это очень тонкая перепонка, содержащая кровеносные сосуды. В передней части она утолщается и принимает форму кольца. Здесь-то и прикрепляется радужная оболочка и ресничная мышца.

Пигментная оболочка, содержащая темные пигментные клетки, препятствующие рассеиванию света в глазу.

5. Радужная оболочка - в передней части сосудистая оболочка переходит в окрашенную радужную оболочку, цвет которой определяет цвет глаз.

6. Зрачок - круглое отверстие в радужной оболочке, пропускающее свет. Диаметр зрачка может изменяться от 2 до 8 мм. Радужная оболочка и зрачок играют роль диафрагмы, регулирующей поступление света внутрь глаза.

7. Хрусталик - природная эластичная двояковыпуклая линза диаметром 8-10 мм и оптической силой +(20-30) дптр. Хрусталик имеет слоистую структуру с наибольшим показателем преломления n = 1,41; находится за радужной оболочкой.

8. Передняя камера - камера с водянистой массой (n = п_воды), которая находится в передней части глаза между роговицей и хрусталиком, оптическая сила +(2-4) дптр.

9. Стекловидное тело - студенистое вещество, заполняющее пространство между хрусталиком и сетчаткой (задняя глазная камера). Оптическая сила -(5-6) дптр.

10. Зрительный нерв, обеспечивающий передачу зрительной информации в мозг. Подходя к глазу, он разветвляется, образуя на задней стенке сосудистой оболочки светочувствительный слой - сетчатку.

11. Сетчатка - светочувствительный слой, воспринимающий свет и преобразующий его в нервные импульсы. Сетчатка представляет собой разветвление зрительного нерва с нервными окончаниями в виде палочек и колбочек. Колбочки (их примерно 10 млн) служат для восприятия мелких деталей предмета и различения цветов; диаметр колбочки 7 мкм, а длина около 35 мкм.

Палочки (120 млн клеток) не воспринимают различия в цвете и мелкие детали, но они высокочувствительны к слабому свету (отвечают за сумеречное зрение). С помощью палочек человек различает предметы в сумерках и ночью. Диаметр палочки 2 мкм, а длина 6 мкм.

Палочки и колбочки распределены неравномерно: в средней части сетчатки преобладают колбочки, а по краям - палочки. Чувствительность сетчатки очень высока: свет обыкновенной свечи виден на расстоянии нескольких километров.

12. Слепое пятно - расположено в том месте, где зрительный нерв входит в глаз. Здесь нет ни палочек, ни колбочек, и лучи, попадающие на эту область, не вызывают световых ощущений (отсюда и название «слепое пятно»).

13. Желтое пятно (макула) - самая чувствительная область сетчатки, площадью около 3 мм²_. Человек видит ясно те предметы, изображение которых проецируется на желтое пятно. Центральная ямка - наиболее чувствительная часть желтого пятна. Это область диаметром примерно полмиллиметра, в которой сетчатка углублена. Здесь палочки совсем отсутствуют, а концентрация колбочек максимальна (наилучшее зрение).

14. Реснитчатое тело – место соединения склеры и роговицы, предназначено для аккомодации глаза, поддерживает, фиксирует и растягивает хрусталик. При сокращении реснитчатой мышцы выпуклость хрусталика увеличивается и происходит аккомодация на близлежащие предметы (и наоборот).

15. Кольцевая мышца - мышца, которая охватывает хрусталик и может изменять кривизну его поверхностей. При сжатии кольцевой мышцы оптическая сила хрусталика увеличивается.

Т.о., глаз включает:

1.Светопроводящий аппарат  - образован роговицей, жидкостью передней камеры, хрусталиком и стекловидным телом.  Глаз - центрированная оптическая система, главная оптическая ось (ОО) которой проходит через центры роговицы, зрачка, хрусталика. 

2.Световоспринимающий (рецепторный) аппарат  - сетчатка, в которой находятся светочувствительные зрительные клетки (палочки и колбочки).

3.Опорно-механический аппарат - склера, капсула хрусталика и его связка, стекловидное тело.

4. Светорегулирующий аппарат – радужка, реснитчатое тело.

Оптическая сила глаза складывается из оптических сил роговицы, жидкости передней камеры, хрусталика и стекловидного тела и вычисляется как обратное фокусное расстояние:

где - заднее фокусное расстояние глаза, выраженное в метрах.

При полностью расслабленной кольцевой мышце оптическая сила глаза - около +60 дптр, при максимальном напряжении кольцевой мышцы (рассматривании близких предметов) D > +70 дптр.

Аккомодация (comodus - удобный) - это свойство глаза четко видеть предметы, находящиеся на различных расстояниях от глаза.

В основе аккомодации лежит способность хрусталика менять свою кривизну под действием импульсов, посылаемых из центральной нервной системы в ресничную мышцу.

Её основные характеристики:

1. Ближняя точка ясного видения (punctum proximum) (Рр) - это

точка, соответствующая min расстоянию, на котором напряженный глаз четко различает предмет. Зависит от свойств аппарата аккомодации, от эластичности хрусталика, и с возрастом – отдаляется. В молодом возрасте она находится на r = 7-10 см от глаза.

2. Дальняя точка ясного видения (punctum remootum) (Рr) – это точка, соответствующая максимальному расстоянию ясного видения без напряжения глаза. У нормального глаза эта точка находится в условной бесконечности. Её положение определяется анатомическими способностями глаза.

3. Д иапазон или объем аккомодации (L, Д, Да ) – это расстояние между Рr и Рр или разность оптических сил глаза при установлении на дальнюю и ближнюю точки ясного видения.

Количественно:

1. Д_а = Д = Д_рr – Д_рр

2. L = L_pr - L_рp

Д_а - диапазон аккомодации (в диоптриях дптр)

Дптр- диоптрий, единица оптической силы линз и оптических систем:

1 дптр- преломляющая сила линзы с фокусным расстоянием в 1 метр.

L_рр - расстояние от вершины роговицы до ближней точки (в «м»).

L_рr - расстояние от вершины роговицы до дальней точки (в «м»).

В возрасте ≈ 20 лет диапазон аккомодации равен 10 дптр., в 40 лет – 2,5 дптр., к 60 годам равен – 1-0,5 дптр.