Главная страница
Навигация по странице:

  • Центрическая система

  • Г

  • f

  • 2) Числовая апертура ( A )

  • Апертурный угол ( u

  • A

  • 3) Разрешающая способность( R )

  • Предел разрешения ( d )

  • d =

  • 3. Оптическая система глаза. Светопроводящая и световоспринимающая части глаза. Глаз состоит из

  • 2)роговицы

  • 4)радужной оболочки ,5)зрачка

  • 6)хрусталика

  • 8)зрительного нерва; 9)сетчатки

  • 11)желтого пятна (

  • 3. светорегулирующая и 4. световоспринимающая.

  • Оптическая сила глаза ( D )

  • МИКРОСКОПИЯ. 2.06.МИКРОСКОПИЯ.ЛФ. 1. Микроскопия как оптическая система. Ход лучей в микроскопе. Микроскоп


    Скачать 52 Kb.
    Название1. Микроскопия как оптическая система. Ход лучей в микроскопе. Микроскоп
    АнкорМИКРОСКОПИЯ. ЛФ
    Дата02.12.2019
    Размер52 Kb.
    Формат файлаdoc
    Имя файла2.06.МИКРОСКОПИЯ.ЛФ.doc
    ТипДокументы
    #98226

    1. Микроскопия как оптическая система. Ход лучей в микроскопе.

    Микроскоп - сложная оптическая система с двумя ступенями увеличения. Предназначен для наблюдения в увеличенном виде близкорасположенных предметов.

    • Первая ступень - ОБЪЕКТИВ - центрическая система из 4-10 линз, предназначенная для непосредственного рассмотрения объекта и формирования промежуточного изображения.

    • Вторая ступень - ОКУЛЯР - система из 2-5 линз, предназначенная для рассмотрения промежуточного изображения.

    Центрическая система - система линз, оптические центры которых находятся в одной плоскости.

    Для построения изображения в микроскопе необходимо:

    1. объектив и окуляр изобразить в виде тонких собирающих линз;

    2. выбрать два луча: первый - через оптический центр линзы, второй - параллельно главной оптической оси;

    3. расположить предмет перед главным фокусом объектива;

    4. построить промежуточное изображение - оно должно получится за двойным фокусом объектива, а также увеличенным, действительным и обратным (перевернутым вверх ногами). Промежуточное изображение должно располагаться на расстоянии большем, чем фокусное расстояние окуляра;

    5. построить окончательное изображение, формируемое окуляром. Оно является увеличенным, мнимым и прямым по отношению к промежуточному изображению. Окончательное изображение будет находится от окуляра на расстоянии наилучшего зрения.

    Рис.1:



    l - высота предмета;

    l1 - высота промежуточного изображения;

    l 2- окончательное изображение;

    Δ - длина тубуса (15-20 см);

    L - расстояние наилучшего зрения (25-30 см) - расстояние, на котором глаз под большим углом зрения может длительно осуществлять зрительную работу.

    F1 и F2 - фокусные расстояния линз 1 и 2 соответственно.

    2. Основные характеристики микроскопа:

    1) Увеличение микроскопа (ГМ) - безразмерная величина, равная отношению размера окончательного изображения к размеру предмета.
    I. ГМ = Гобъектива * Гокуляра

    Гобъектива = l1/l2; Гокуляра = l2/l1;

    ГМ = (l1*l2)/(l*l1);

    Гм = l2/l.

    II. Гм = (Δ*L)/(f1*f2).

    Δ- длина тубуса,

    L - расстояние наилучшего зрения,

    f1 и f2 - фокусы объектива и окуляра.

    Увеличения окуляра и объектива гравируются на их оправах. У обычных биологических микроскопов объективы дают увеличение 8, 10, 20, 40 и 90; окуляры имеют увеличение 5, 7, 10 и 20. У исследовательских микроскопов увеличение окуляра 20, объектива - 100.

    2) Числовая апертура (A) - она характеризует светособирающую и разрешающую способность микроскопа. Апертура равна произведению показателя преломления среды, находящейся между предметом и объективом, на синус апертурного угла.

    Апертурный угол (u)- это тот угол, под которым из точки, находящейся в главном корпусе объектива, виден радиус передней линзы объектива.




    A = n* sin u.

    n - коэффициент преломления,

    A - числовая апертура,

    u - апертурный угол.

    Средой между предметом и объективом могут быть:

    • воздух(сухой объектив) - n ≈ 1;

    • дистиллированная вода - n = 1,33;

    • глицерин - n = 1,49;

    • кедровое масло - n = 1,55.

    Каждый объектив предназначен для конкретной среды. Апертурный угол для воздушной среды составляет 0º- 40º, для иммерсионной - 1º-30º. Апертура объектива гравируется его на оправе вместе с увеличением. Наименьшая апертура - 0,2. Наибольшая 1,3 у иммерсионных объективов с увеличением 100.

    3) Разрешающая способность( R ) - способность оптической системы давать раздельные изображения двух предельно близко расположенных точек объекта или его структур. Разрешающая способность обратнопропорциональна пределу разрешения.

    Предел разрешения (d) - минимальное расстояние, на которое две структуры видны раздельно.
    R = 1/d.

    Экспериментально установлено, что предел разрешения зависит от длины волны света (Λ - «лямбда») и от числовой апертуры (А) микроскопа:
    d = Λ/2A => R = 2A/ Λ = (2*n*sin u)/ Λ.

    Следовательно, для повышения разрешающей способности микроскопа надо использовать коротковолновые излучения и объектив с большой числовой апертурой (иммерсионные среды).
    3. Оптическая система глаза. Светопроводящая и световоспринимающая части глаза.

    Глаз состоит из:
    1)склеры - внешней белковой оболочки,

    2)роговицы - n = 1,15; толщина ≈ 1 мм,

    3)сосудистой оболочки - препятствующей рассеянию света в глазу и служит для защиты светочувствительных элементов,

    4)радужной оболочки,

    5)зрачка - круглого отверстия в радужной оболочке, с изменением которого изменяется поток проходящего света;

    6)хрусталика - природной двояковыпуклой линзы с коэффициентом преломления 1,4. Кольцевая мышца охватывает хрусталик и изменяет кривизну его поверхности;

    7)передней камеры - камеры со студенистой массой(n ≈ n ВОДЫ = 1,33);

    8)зрительного нерва;

    9)сетчатки - состоит из нескольких слоев рецепторных клеток;

    10)стекловидного тела - прозрачной студенистой массы, которая занимает объем глаза между хрусталиком и сетчаткой;

    11)желтого пятна (место выхода зрительного нерва из глаза).
    Функции глаза:

    1. опорно-механическая;

    2. светопреломляющая и светопередающая;

    3. светорегулирующая и

    4. световоспринимающая.

    Светопроводящая часть глаза образуется роговицей, хрусталиком, жидкостью передней камеры и стекловидным телом. Главная оптическая ось проходит через центры роговицы, зрачка, хрусталика. Глаз - центрированная оптическая система.

    Световоспринимающая часть (или рецепторный аппарат) - это сетчатка, в которой находятся светочувствительные зрительные клетки. Направление наибольшей чувствительности определяет зрительная ось. Она проходит через центры роговицы и желтого пятна. В направлении этой оси глаз имеет наилучшую разрешающую способность. Угол между оптической и зрительной осями составляет 5º.

    Оптическая сила глаза (D)- это алгебраическая сумма сил всех основных преломляющих сред.
    D = 1/F;

    [D]=[м -1 = дптр(«диоптрия»)].
    В глазу D РОГОВИЦЫ равен 42-43 дптр; D ХРУСТАЛИКА - до 33 дптр; DСТЕКЛОВИДНОГО ТЕЛА - 5 - 6 дптр. Первые две среды подобны собирающим линзам, последняя - рассеивающей.

    Для построения изображения на сетчатке и анализа связанных с этим явлений пользуются приведенным (редуцированным) глазом. Здесь рассматривается однородная сферическая линза с коэффициентом преломления (n) равным 1,4 и D В ПОКОЕ = 63 дптр, D ПРИ НАПРЯЖЕНИИ = 70 дптр. Построение изображения делается по обычным правилам. Если предмет расположен на расстоянии большем, чем двойное фокусное, то оно получается действительным, уменьшенным и обратным.

    FГЛАЗА=16,6мм (16-17мм).


    написать администратору сайта