15. Микроскопы

Микроскопом - ОС, из двух оптических компонентов - окуляра и объектива. Система для создания на бесконечности изображений предметов, расположенных на конечном расстоянии от микроскопа.

Объектив микроскопа предназначен для создания увеличенного действительного изображения предмета. Это изображение рассматривается через окуляр, который по своей функции ничем не отличается от лупы.

О птическая схема микроскопа имеет вид.

Изображение предмета на бесконечности. оно перевернутое и имеет угловой размер ^’. Так как изображение на бесконечности, то предмет находится в фокальной плоскости системы микроскопа.

Параметры ОС микроскопа:

• Г_н - видимое увеличение микроскопа.

• 2у_п - линейный размер поля зрения.

• D^’ - диаметр выходного зрачка.

• t^’ - удаление выходного зрачка от последней поверхности окуляра.

•  - линейный предел разрешения.

• Г_п - полезное увеличение микроскопа.

• Н - светосила микроскопа.

• Т - глубина резко изображаемого пространства.

Видимое увеличение микроскопа

Видимым увеличением микроскопа называют выражение:

 - угловой размер предмета наблюдаемого глазом с расстояния наилучшего зрения 250 мм.

 ^’ – угловой размер изображения, сформированного ОС микроскопа.

Из рисунка видно, что: .

- линейное поперечное увеличение объектива микроскопа.

,

.

.

=4,7,15,.. - величина нормированная.

=-3,7,..,-90,-100.

Последняя формула вычисляет фокусное расстояние микроскопа, как сложной двухкаскадной лупы

Линейный размер поля зрения микроскопа –2у

В ОС микроскопа имеется плоскость с промежуточным изображением предмета, в этой плоскости можно разместить полевую диафрагму (ПД). Характерным микроскопа есть то, что точки и принципиально не совпадают, расстояние между этими точками  называют оптическим интервалом.

И звестно, что . Так как ПД оптически сопряжена с плоскостью предметов, то ее изображение в обратном ходе с диаметром по сути является полем зрения микроскопа:

Так как ПД является конструктивной частью окуляра, а окуляр микроскопа - это система с ограниченным полем зрения , то:

. Как правило .Тогда ,

, .

Положение и диаметр выходного зрачка

Апертурная диафрагма конструктивно связана с объективом микроскопа и находится за объективом примерно в зоне заднего фокуса объектива.

; ,

.

Из рисунка видно, что:

,

.

Так как угол , как правило, малый, то можно записать: .

Объектив микроскопа хорошо корригирован на сферическую аберрацию, кому и потому является анапланатическим, то есть удовлетворяет условию синусов Аббе: , .Отсюда . - числовая апертура объектива микроскопа.

; ; .

Чем больше увеличение микроскопа, тем меньше , как правило, меньше освещенность изображения на сетчатке, следовательно, меньше светосила системы «микроскоп + глаз».

Поэтому при больших увеличениях микроскопа требуется существенно увеличивать яркость предмета, то есть хорошо его освещать (создавать освещенность в ПП). Для этого в микроскопах используется специальные осветительные системы.

При работе с микроскопом диаметр зрачка глаза обычно 2-4 мм, поэтому, если <2мм, то ОС микроскопа следует считать светосильной.