Устройство и ход лучей в микроскопе

Простейшая модель микроскопа состоит из двух положительных линз, одна из которых является объективом (обращена к предмету), а другая - окуляром (обращена к наблюдателю). В зависимости от соотношения фокусных расстояний этих линз и их взаимного расположения, можно моделировать микроскопы с различным увеличением.

При наблюдении предметов с помощью оптических приборов угловой размер изображения оказывается существенно больше, чем угловой размер объекта при наблюдении невооруженным глазом. Отношение тангенсов углов зрения изображения и предмета называют угловым увеличением оптического прибора. При этом в случае микроскопа полагают, что предмет рассматривается на расстоянии наилучшего зрения .

Ход лучей в микроскопе приведен на рис. 3.

Расчеты показывают, что увеличение микроскопа может быть определено по формуле:

, (2)

где – расстояние между объективом и окуляром (длина тубуса микроскопа), D ₀ – расстояние наилучшего зрения, равное 25 см, F_об и F_ок – фокусные расстояния линз, из которых собран микроскоп.

Отметим еще раз, что полученное выражение (2) для углового увеличения микроскопа справедливо в предположении аккомодации глаза на бесконечность. Если глаз наблюдателя меняет аккомодацию, то меняется увеличение микроскопа. Однако разница между коэффициентами увеличения в этих случаях оказывается незначительной.

Рис. 3. Ход лучей в микроскопе

Согласно формуле (2) увеличение микроскопа можно сделать сколь угодно большим, однако, начиная с определенных значений, мы уже не будем видеть новых деталей, так как существует предел разрешения микроскопа:

D = 0,51 l./ n sin Ω, (3)

связанный с волновой природой света.

Существует достаточно много разновидностей оптических микроскопов: проходящего и отраженного света, темнопольный (с боковым освещением с разных сторон), поляризационный и др.