УВЕЛИЧЕНИЕ ОПТИЧЕСКОГО МИКРОСКОПА

Главная
 
  Онлайн учебники
 
  База репетиторов России
 
  Тренажеры по физике
 
  Подготовка к ЕГЭ 2017 онлайн

Глава 3. Оптика

Главная
»
Статьи и полезные материалы
»
Микроскопы
»
Статьи о микроскопах, микропрепаратах и исследованиях микромира
»
Увеличение оптического микроскопа

Для определения увеличения микроскопа нужно сосчитать сколько делений N ₁

объект-микрометра совпадает с определенным количеством делений N ₂

(~10 мм
) обычной линейки, т.е.

Ka ₁
N ₁

= a ₂
N ₂

,                                     

где       а ₁

– цена деления объект-микрометра (0,01 мм
),

а ₂

– цена деления миллиметровой линейки (1 мм
),

К
– увеличение микроскопа.

Из следует формула для определения увеличения микроскопа:

К
=
.                                       

Вывод расчетной формулы для показателя

На рисунке 5 представлен ход светового луча от царапины Р
на нижней поверхности пластины. Луч РА
идет в веществе, затем АС
по воздуху и попадает в глаз наблюдателя. Наблюдателю, если он смотрит вдоль направлений СА
или DB
, точка Р
покажется приподнятой над ее истинным положением, ее кажущееся положение Р
₁
, а кажущаяся толщина пластины d
₁
.

Рисунок 5 Ход лучей в стеклянной пластинке

Из треугольника ВАР
имеем:

АВ=ВР×tg r=d×tg r.

Из треугольника ВАР ₁
:

АВ=ВР ₁
×tg i=d ₁
×tg i.

Для малых углов tg r=sin r, tgi» sin i,

С другой стороны, из закона преломления света известно:

Из и получаем расчетную формулу:

Порядок выполнения работы и требования

К оформлению результатов

Цифровое увеличение микроскопа – что это такое?

Понятие цифрового увеличения с оптической системой микроскопа связано лишь частично. При его расчете уже учитываются и возможности камеры, и диагональ экрана, на который выводится изображение. Формулу цифрового увеличения для микроскопа можно знать, а можно и не знать – на самом деле, для моделей, которые используют этот тип увеличения, этот параметр всегда указывается в технических характеристиках. Не имеет никакого смысла его перепроверять. По сути дела цифровое увеличение описывает то, насколько крупно вы будете видеть изображение на экране. К сожалению, это не всегда означает, что все будет видно четко, так как максимальное разрешение картинки всегда ограничено возможностями оптической системы – преодолеть этот предел невозможно, даже если использовать супермощную цифровую камеру.

В нашем интернет-магазине вы можете подобрать оптический микроскоп с подходящим вам диапазоном увеличений. Все они представлены в этом разделе
.

Статья обновлена в апреле 2020 года.

Использование материала полностью для общедоступной публикации на носителях информации и любых форматов запрещено. Разрешено упоминание статьи с активной ссылкой на сайт www.4glaza.ru.

Производитель оставляет за собой право вносить любые изменения в стоимость, модельный ряд и технические характеристики или прекращать производство изделия без предварительного уведомления.

Другие обзоры и статьи о микроскопах, микропрепаратах и микромире:

Оптическая система
простейшего микроскопа состоит из двух
линз: объектива и окуляра. Объектив —
короткофокусная собирающая линза,
окуляр — длиннофокусная.

Рассматриваемый
предмет АВ помещается на расстоянии
немного большем f

_об


,
т.е. между фокусом и двойным фокусом.
Действительное, увеличенное и перевернутое
изображение А ₁
В ₁
оказывается
на расстоянии немного меньшем f

_ок





от окуляра; оно рассматривается в
окуляр, как в лупу. В результате получается
мнимое, увеличенное и перевернутое
(относительно предмета) изображение
А ₂
В ₂
, находящееся от окуляра
на расстоянии L

(расстоянии
наилучшего зрения). Расстояние l


между “внутренними” фокусами
объектива и окуляра называется оптической
длиной тубуса микроскопа (обычно l


= 16 см).

Найдем увеличения
объектива и окуляра.

где
f


— фокусное расстояние всей
системы, равное f=f

_об


f

_ок



/ l

.

Итак, увеличение
окуляра равняется отношению расстояния
наилучшего зрения к фокусному расстоянию
линзы. Окуляр может дать увеличение до
20-25 раз. Увеличение микроскопа равняется
отношению произведения оптической
длины тубуса на расстояние наилучшего
зрения к произведению фокусных расстояний
объектива и окуляра.

Увеличение, даваемое
микроскопом, может быть сделано
значительным. Так, например, при f

_об


= 2 мм, f

_ок




=
15 мм, l

= 160 мм имеет f


=
0,19 мм и Км


= 1330. Впрочем, предел
полезному увеличению, даваемому
микроскопом, кладут дифракционные
явления, и поэтому приведенный расчет
имеет лишь ориентировочное значение.

Увеличение микроскопа оптического формула расчета, как вычислить, определить коэффициент, посчитать сколько крат

При выборе микроскопа для исследований в различных отраслях науки, первой задачей стоит определиться, какой диапазон увеличений микроскопа необходим.

Определить увеличение оптического микроскопа не сложно, необходимо перемножить между собой увеличения всех оптических компонентов (объективы, окуляры, промежуточные адаптеры).

Промежуточные адаптеры располагаются между корпусом микроскопа (трансфокатором) и тубусом микроскопа.

На примере стереоскопического микроскопа Olympus SZX7 разберем, как посчитать диапазон увеличений микроскопа.

При использовании окуляров с увеличением 10х, объектива 1х и трансфокатора с переменным увеличением 0.8х – 5.6х получим:

·         10 * 1 * 0.8 = 8 крат (минимальное увеличение)

·         10 * 1 * 5.6 = 56 крат (максимальное увеличение)

Так же существует понятие, как полезное увеличение.

Полезное увеличение – это видимое увеличение, при котором глаз наблюдателя будет полностью использовать разрешающую способность микроскопа (то есть разрешающая способность микроскопа будет такая же, как и разрешающая способность глаза).

Диапазон полезного увеличения микроскопа можно посчитать, подставив в следующее неравенство значение числовой апертуры используемого объектива:

500 А < Г < 1000 A

где А – апертура объектива, Г – полезное увеличение микроскопа.

Ознакомиться с ценами и купить  микроскопы можно в нашем каталоге товаров.

Увеличение микроскопа оптического формула расчета, как вычислить, определить коэффициент, посчитать сколько крат

При выборе микроскопа для исследований в различных отраслях науки, первой задачей стоит определиться, какой диапазон увеличений микроскопа необходим.

Определить увеличение оптического микроскопа не сложно, необходимо перемножить между собой увеличения всех оптических компонентов (объективы, окуляры, промежуточные адаптеры).

Промежуточные адаптеры располагаются между корпусом микроскопа (трансфокатором) и тубусом микроскопа.

На примере стереоскопического микроскопа Olympus SZX7 разберем, как посчитать диапазон увеличений микроскопа.

При использовании окуляров с увеличением 10х, объектива 1х и трансфокатора с переменным увеличением 0.8х – 5.6х получим:

·         10 * 1 * 0.8 = 8 крат (минимальное увеличение)

·         10 * 1 * 5.6 = 56 крат (максимальное увеличение)

Так же существует понятие, как полезное увеличение.

Полезное увеличение – это видимое увеличение, при котором глаз наблюдателя будет полностью использовать разрешающую способность микроскопа (то есть разрешающая способность микроскопа будет такая же, как и разрешающая способность глаза).

Диапазон полезного увеличения микроскопа можно посчитать, подставив в следующее неравенство значение числовой апертуры используемого объектива:

500 А < Г < 1000 A

где А – апертура объектива, Г – полезное увеличение микроскопа.

Ознакомиться с ценами и купить  микроскопы можно в нашем каталоге товаров.

Главная
 
  Онлайн учебники
 
  База репетиторов России
 
  Тренажеры по физике
 
  Подготовка к ЕГЭ 2017 онлайн

Глава 3. Оптика

Микроскоп применяют для получения больших увеличений при наблюдении мелких предметов. Простейшая модель микроскопа состоит из двух короткофокусных собирающих линз. Предмет располагают вблизи переднего фокуса . Увеличенное перевернутое изображение предмета, даваемое объективом, рассматривается глазом через .

При анализе хода лучей в микроскопе удобно принимать, что глаз наблюдателя аккомодирован на расстояние наилучшего зрения нормального глаза ₀
 = 25 см
. Наблюдатель может рассматривать мелкий предмет непосредственно, поместив его на расстоянии ₀

перед глазом, или через микроскоп, наблюдая мнимое изображение предмета, даваемое окуляром также на расстоянии ₀

. В этом случае можно говорить о линейном увеличении микроскопа, которое может быть найдено как произведение линейных увеличений объектива и окуляра. В случае, когда фокусное расстояние ₁

и ₂

объектива и окуляра много меньше расстояния Δ
между ними, линейное увеличение микроскопа выражается приближенной формулой:

Линейное увеличение микроскопа принято характеризовать положительным числом.

В компьютерной модели микроскопа можно изменять фокусные расстояния ₁

и ₂

объектива и окуляра. Расстояние Δ
между ними выбрано равным 16 см
(стандартная длина тубуса микроскопов). На экране дисплея высвечивается ход лучей в микроскопе и указывается линейное увеличение. Обратите внимание, что в компьютерной модели условие ₁
,  ₂
 << Δ
не выполняется.

<img src="https://physics.ru/courses/op25part2/design/images/Music_n.gif" onclick="change_sound

» id=»bg_music» onmouseover=»change_state(1,1)» onmouseout=»change_state(1,0)» alt=»Включить/Выключить фоновую музыку»>

<img src="https://physics.ru/courses/op25part2/design/images/Sound_n.gif" onclick="change_sound
» id=»event_music» onmouseover=»change_state(2,1)» onmouseout=»change_state(2,0)» alt=»Включить/Выключить звуки событий»>

<img src="https://physics.ru/courses/op25part2/design/images/Speech_n.gif" onclick="change_sound» id=»speech» onmouseover=»change_state(3,1)» onmouseout=»change_state(3,0)» alt=»Включить/Выключить голос»>

Оптика Основные формулы

1. Фотометрия и светотехника

1.1 Поток излучения

 — поток излучения,

 — энергия излучения,

t
 — время прохождения энергии излучения.

1.2 Сила света

I
 — сила света,

 — поток излучения,

 — телесный угол, через который проходит поток излучения.

1.3 Освещенность

E
 — освещенность,

 — поток излучения,

 — площадь, через которую проходит поток излучения.

1.4 Яркость источника света

L
 — яркость источника света,

I
 — сила света,

 — площадь видимой светящейся поверхности.

1.5 Коэффициент поглощения

α
 — коэффициент поглощения,

_α

 — световой поток, поглощенный телом,

_i

 — световой поток, падающий на тело.

1.6 Коэффициент отражения

ρ
 — коэффициент отражения,

_ρ

 — световой поток, отраженный телом,

_i

 — световой поток, падающий на тело.

1.7 Коэффициент пропускания

τ
 — коэффициент пропускания,

_τ

 — световой поток, пропущенный телом,

_i

 — световой поток, падающий на тело.

2. Геометрическая оптика

2.1 Относительный показатель преломления

n
 — относительный показатель преломления для граничащих сред

n
₂
 — абсолютный показатель преломления для второй среды,

n
₁
 — абсолютный показатель преломления для первой среды.

2.2 Закон преломления света

i
 — угол отражения,

r
 — угол преломления,

n
 — относительный показатель преломления для граничащих сред.

2.3 Предельный угол полного внутреннего отражения

i
_пр
 — предельный угол полного внутреннего отражения,

n
 — относительный показатель преломления для граничащих сред.

2.4 Основная формула тонкой линзы

a
 — расстояние от источника света до линзы,

a’
 — расстояние от линзы до изображения источника света,

f
 — фокусное расстояние линзы.

2.5 Основная формула сферического зеркала

a
 — расстояние от источника света до зеркала,

a’
 — расстояние от зеркала до изображения источника света,

R
 — радиус кривизны зеркала,

f
 — фокусное расстояние зеркала.

2.6 Линейное увеличение

β
 — линейное увеличение линзы или зеркала,

h
 — высота источника света,

h’
 — высота изображения источника света,

a
 — расстояние от источника света до линзы или зеркала,

a’
 — расстояние от линзы или зеркала до изображения источника света.

2.7 Угловое увеличение

γ
 — угловое увеличение линзы или зеркала,

β
 — линейное увеличение линзы или зеркала.

2.8 Оптическая сила линзы

D
 — оптическая сила линзы,

f
 — фокусное расстояние.

2.9 Светосила линзы

E
 — светосила линзы,

d
 — диаметр линзы или диафрагмы, закрывающей линзу,

f
 — фокусное расстояние.

3. Оптические приборы

3.1 Увеличение лупы

N
 — увеличение лупы,

D
 — расстояние наилучшего видения человеческого глаза, обычно D
=250 мм, при этом f
также должно быть выражено в мм,

f
 — фокусное расстояние лупы.

3.2 Увеличение микроскопа

N
 — увеличение микроскопа,

N
₁
 — увеличение окуляра микроскопа,

N
₂
 — увеличение объектива микроскопа,

D
 — расстояние наилучшего видения человеческого глаза, обычно D
=250 мм, при этом f
также должно быть выражено в мм,

f
 — фокусное расстояние системы линз микроскопа: окуляра и объектива.

3.3 Увеличение зрительной (подзорной) трубы

N
 — увеличение зрительной (подзорной) трубы,

f
₁
 — фокусное расстояние объектива,

f
₂
 — фокусное расстояние окуляра.

Увеличение микроскопа определяется по формуле
, где D – расстояние наилучшего зрения, ∆
— оптическая длина тубуса микроскопа, F1 и F2 – фокусные расстояния
объектива и окуляра соответственно.

Предел разрешения – это такое наименьшее расстояние между двумя точками
предмета, при котором эти точки различимы, т.е. воспринимаются в микроскопе
как две точки.

Предел разрешения микроскопа определяется по формуле
, где λ – длина волны света, в
котором осуществляется наблюдение, n – показатель преломления среды,
в которой находится рассматриваемый объект, U – апертурный угол.

Величина
называется
числовой апертурой.

Разрешающая способность определяется как способность микроскопа давать
раздельные изображение мелких деталей рассматриваемого предмета.

ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ

Фокусное расстояние объектива медицинского микроскопа F1 = 1 см, окуляра
F2 = 3 см. Оптическая длина тубуса микроскопа ∆ = 12 см. Определить
увеличение микроскопа, принимая расстояние наилучшего зрения D = 25
см.

Увеличение микроскопа можно определить по формуле

Подставляя численные значения в системе СИ, получим:

При определении размеров эритроцитов с помощью биологического микроскопа
величина апертурного угла составляет U = 120. Определить предел разрешения микроскопа в
белом свете, принимая длину волны белого света λ = 0,555 мкм, а
показатель преломления воздуха n равным 1.

Предел разрешения микроскопа определяется по формуле

Подставляя численные значения в расчетную формулу, получим:
.

Определить числовую апертуру биологического микроскопа, имеющего в
белом свете предел разрешения Z = 300 нм.

Предел разрешения микроскопа определяется по формуле

где А – числовая апертура, λ – длина волны белого света, которую
обычно принимают равной 0,555 мкм. Отсюда

Подставляя численные значения в СИ, получим:

Во сколько раз возрастет разрешающая способность микроскопа при переходе
от рассмотрения микрообъекта в белом свете к рассмотрению его в ультрафиолетовом
свете? Длину волны ультрафиолетового света принять равной λ = 277,5
нм.

Разрешающая способность микроскопа обратно пропорциональна его пределу
разрешения, величина которого определяется формулой

где U — апертурный угол, λ – длина волны света, в котором рассматривается
объект n – показатель преломления среды, в которую помещен объект. Таким
образом, разрешающая способность микроскопа при использовании ультрафиолетового
света вместо белого увеличится в
 раз, где λ1 – длина волны белого света, λ2
– длина волны ультрафиолетового света. Подставляя численные значения
в СИ, получим
.

Во сколько раз увеличится разрешающая способность биологического микроскопа
при рассмотрении микроорганизмов, если их поместить в глицерин с показателем
преломления равным 1,47?

Разрешающая способность микроскопа обратно пропорциональна его пределу
разрешения, величина которого определяется формулой

где U — апертурный угол, λ – длина волны света, в котором рассматривается
объект n – показатель преломления среды, в которую помещен объект. Таким
образом, разрешающая способность микроскопа при использовании иммерсионной
жидкости – глицерина увеличится в n = 1,47 раз.

ЗАДАЧИ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО РЕШЕНИЯ

1. Определить фокусное расстояние объектива медицинского микроскопа,
если фокусное расстояние окуляра Fок = 4 см, оптическая длина тубуса
микроскопа ∆ = 12 см, а увеличение микроскопа Г = 80
при расстоянии наилучшего зрения D = 25 см.

2. Для исследования форменных элементов крови используется биологический
микроскоп с пределом разрешения Z = 0,3 мкм. Определить величину
апертурного угла, принимая длину волны белого света λ = 0,555 мкм,
а показатель преломления воздуха n = 1.

3. Определить длину волны белого света, в котором исследуются эритроциты,
если числовая апертура применяемого для этого биологического микроскопа
составляет А = 1, а предел разрешения Z = 280 нм.

4. Разрешающая способность микроскопа при переходе от рассмотрения
микроорганизмов в белом свете к рассмотрению их в ультрафиолетовом свете
возрастает в 2 раза. Определить длину волны ультрафиолетового света,
принимая длину волны белого света λ = 0,555 мкм, а показатель преломления
воздуха n = 1.

5. Разрешающая способность биологического микроскопа при рассмотрении
микроорганизмов в иммерсионной жидкости возрастает в 1,5 раза. Определить
показатель преломления иммерсионной жидкости.

Увеличение оптического микроскопа

Когда вы знакомитесь с техническими характеристиками микроскопа, обычно видите в инструкции три графы со словом «увеличение». Одна относится к объективу, вторая – к окуляру, третья указывает на диапазон увеличения микроскопа. Существует и цифровое увеличение микроскопа. Давайте разберемся, почему увеличений так много и какова разница между ними.

Оптический микроскоп состоит из двух короткофокусных линз – объектива и окуляра. Картинка, которую мы видим в микроскопе, – результат их совместной работы. У каждой из этих линз есть свое увеличение. А общее увеличение оптического микроскопа вычисляется путем перемножения кратностей используемых окуляра и объектива.

Напомним, что окуляр – это аксессуар, который устанавливается в окулярный узел (сверху). Он бывает съемным или несъемным – это зависит от модели микроскопа. Увеличение окуляра микроскопа обычно указывается на корпусе самого окуляра в виде цифры, например 10х или 20х.

Объектив – аксессуар, который устанавливается в револьверное устройство микроскопа (снизу). Он во всем подобен окуляру: может быть съемным или несъемным, а значение увеличения указывается на корпусе в аналогичном формате. У объективов есть и свои уникальные конструктивные особенности, которые отличают их от окуляров, но они не связаны с увеличением. В рамках этой статьи мы не будем акцентировать на них внимание. Нам важно лишь то, что увеличение объектива оптического микроскопа – это величина, которая закреплена в технических характеристиках и указана на корпусе объектива.

А теперь разберемся с увеличением микроскопа. Предположим, что у нас есть оптический микроскоп с револьверным устройством на три объектива 10х, 40х и 100х и два съемных окуляра с кратностью 10х и 15х. Какое увеличение мы можем получить? Ответ в табличке ниже.

Путем последовательного перемножения значений кратности объективов и окуляров мы получаем шесть фиксированных увеличений микроскопа. Однако в технических характеристиках оптического прибора вы, вероятнее всего, увидите диапазон от 100х до 1500х. Не следует путать его с плавно изменяемой кратностью. В рассматриваемом примере значений, на которых можно вести наблюдения, всего шесть. Микроскопы с переменной кратностью тоже существуют, но встречаются реже. Чаще всего, это стереоскопические микроскопы, а о возможности плавного изменения увеличения в характеристиках пишут достаточно явно и четко.

Разрешающая способность. Значение апертурного угла. Формула для предела разрешения.

Предел разрешения

— это такое наименьшее расстояние между
двумя точками предмета, когда эти точки
различимы, т.е. воспринимаются в микроскопе
как две точки.

Свойство оптической
системы давать раздельное изображение
двух близко расположенных светящихся
(или освещенных) точек называют разрешающей
способностью системы
. Это есть
величина, обратная пределу разрешения.
Разрешающая способность микроскопа
обусловлена волновыми свойствами света,
поэтому выражение для предела разрешения
можно получить, учитывая дифракционные
явления.

Предел разрешения
микроскопа Zпри нормальном
падении света на предмет:

Z =


/ sin(

/2),

и
при наклонном освещении:

Z
=


/ 2sin(

/2),



(1а)

Увеличение под микроскопом – есть ли ограничения?

Казалось бы, имея множество объективов и окуляров, можно достичь невероятного увеличения. Ставь на микроскоп самые мощные аксессуары и получишь самое большое увеличение в мире. Однако у любой оптической системы есть ограничения. Современные оптические микроскопы ограничены планкой в 2000 крат. При более высокой кратности теряется четкость изображения. Это связано с физическими особенностями оптических систем и наблюдениями в видимом свете. Поэтому даже самый продвинутый и дорогой оптический микроскоп профессионального уровня не позволит вам рассматривать образцы на увеличении свыше 2000 крат.

Геометрическая оптика

Для невооруженного глаза наименьший угол зрения приблизительно равен 1′. Этот угол определяется мозаичным строением сетчатки, а также волновыми свойствами света ( см. § 3.9
). Существует ряд приборов, предназначенных для увеличения угла зрения – лупа, микроскоп, зрительная труба. При визуальных наблюдениях глаз является неотъемлемой частью оптической системы, поэтому ход лучей в приборах, вооружающих глаз, зависит от аккомодации глаза ( см. § 3.4
). При анализе работы оптических приборов для визуальных наблюдений удобнее всего полагать, что глаз наблюдателя
аккомодирован на бесконечность
. Это означает, что лучи от каждой точки предмета, пройдя через прибор, попадают в глаз в виде параллельного пучка. В этих условиях понятие линейного увеличения теряет смысл. Отношение угла зрения φ при наблюдении предмета через оптический прибор к углу зрения ψ при наблюдении невооруженным глазом называется :

Угловое увеличение является важной характеристикой оптических приборов для визуальных наблюдений.

Следует отметить, что в некоторых учебниках полагается, что глаз наблюдателя аккомодирован на расстояние наилучшего зрения нормального глаза ₀

. В этом случае ход лучей в приборах несколько усложняется, но угловое увеличение прибора приближенно остается таким же, как и при аккомодации на бесконечность.

. Простейшим прибором для визуальных наблюдений является лупа. Лупой называют собирающую линзу с малым фокусным расстоянием (  ≈ 10 см
). Лупу располагают близко к глазу, а рассматриваемый предмет – в ее фокальной плоскости. Предмет виден через лупу под углом

₀
 = 25 см

Отсюда следует, что угловое увеличение лупы равно

Линза с фокусным расстоянием 10 см дает увеличение в 2,5 раза. Работу лупы иллюстрирует рис. 3.5.1.

. Микроскоп применяют для получения больших увеличений при наблюдении мелких предметов. Увеличенное изображение предмета в микроскопе получается с помощью оптической системы, состоящей из двух короткофокусных линз – объектива ₁

и окуляра
2

(рис. 3.5.2). Объектив даст действительное перевернутое увеличенное изображение предмета. Это промежуточное изображение рассматривается глазом через окуляр, действие которого аналогично действию лупы. Окуляр располагают так, чтобы промежуточное изображение находилось в его фокальной плоскости; в этом случае лучи от любой точки предмета распространяются после окуляра параллельным пучком.

Мнимое изображение предмета, рассматриваемое через окуляр, всегда перевернуто. Если же это оказывается неудобным (например, при прочтении мелкого шрифта), можно перевернуть сам предмет перед объективом. Поэтому угловое увеличение микроскопа принято считать положительной величиной.

Как следует из рис. 3.5.2, угол зрения φ предмета, рассматриваемого через окуляр в приближении малых углов,

Приближенно можно положить  ≈  ₁

и  ≈ 
, где
– расстояние между объективом и окуляром микроскопа («длина тубуса»). При рассматривании того же предмета невооруженным глазом

В результате формула для углового увеличения γ микроскопа приобретает вид

Хороший микроскоп может давать увеличение в несколько сотен раз. При больших увеличениях начинают проявляться дифракционные явления ( см. § 3.8
).

У реальных микроскопов объектив и окуляр представляют собой сложные оптические системы, в которых устранены различные аберрации.

. Телескопы () предназначены для наблюдения удаленных объектов. Они состоят из двух линз – обращенной к предмету собирающей линзы с большим фокусным расстоянием (объектив) и линзы с малым фокусным расстоянием (окуляр), обращенной к наблюдателю. Зрительные трубы бывают двух типов:

• Зрительная труба Кеплера
  , предназначенная для астрономических наблюдений. Одна дает увеличенные изображения удаленных предметов и поэтому неудобна для земных наблюдений.

• Зрительная труба Галилея
  , предназначенная для земных наблюдений, дающая увеличенные изображения. Окуляром в трубе Галилея служит рассеивающая линза.

На рис. 3.5.3 изображен ход лучей в астрономическом телескопе. Предполагается, что глаз наблюдателя аккомодирован на бесконечность, поэтому лучи от любой точки удаленного предмета выходят из окуляра в виде параллельного пучка. Такой ход лучей называется . В астрономической трубе телескопический ход лучей достигается при условии, что расстояние между объективом и окуляром равно сумме их фокусных расстояний  =  ₁
 +  ₂

.

Зрительная труба (телескоп) принято характеризовать γ. В отличие от микроскопа, предметы, наблюдаемые в телескоп, всегда удалены от наблюдателя. Если удаленный предмет виден невооруженным глазом под углом ψ, а при наблюдении через телескоп под углом φ, то угловым увеличением называют отношение

Угловому увеличению γ, как и линейному увеличению Γ, можно приписать знаки плюс или минус в зависимости от того, является изображение прямым или перевернутым. Угловое увеличение астрономической трубы Кеплера отрицательно, а земной трубы Галилея положительно.

Угловое увеличение зрительных труб выражается через фокусные расстояния:

В качестве объективов в больших астрономических телескопах применяются не линзы, а сферические зеркала. Такие телескопы называются . Хорошее зеркало проще изготовить, кроме того, зеркала, в отличие от линз, не обладают хроматической аберрацией.

У нас в стране построен самый большой в мире телескоп с диаметром зеркала 6 м. Следует иметь в виду, что большие астрономические телескопы предназначены не только для того, чтобы увеличивать угловые расстояния между наблюдаемыми космическими объектами, но и для увеличения потока световой энергии от слабосветящихся объектов.

<img src="https://physics.ru/courses/op25part2/design/images/Music_n.gif" onclick="change_sound

» id=»bg_music» onmouseover=»change_state(1,1)» onmouseout=»change_state(1,0)» alt=»Включить/Выключить фоновую музыку»>

Ультрафиолетовый микроскоп

Как видно из формулы

, один из способов уменьшения предела
разрешения микроскопа — использование
света с меньшей длиной волны. В связи с
этим применяют ультрафиолетовый
микроскоп, в котором микрообъекты
исследуются в ультрафиолетовых лучах.
Принципиальная схема оптическая такого
микроскопа аналогична схемам обычного
микроскопа. Основное отличие заключается,
во-первых, в использовании оптических
устройств, прозрачных для УФ света, и,
во-вторых, в особенности получения
изображения. Т.к. глаз непосредственно
не воспринимает этого излучения, то
употребляются фотопластинки, люминесцентные
экраны или электронно-оптические
преобразователи.

Соседние файлы в папке лабораторные