микроскопелупа (1060962), страница 3
Текст из файла (страница 3)
В большинстве микроскопов, применяемых для наблюдения в проходящем свете, механическая длина тубуса составляет 160 мм, а для наблюдения в отраженном свете— 190 мм, В мнкрообъектнвах с механической длиной тубуса 160 мм расстояние от предметной плоскости 4 до нижнего среза тубуса 33 мм в микроскопах старых моделей н 45 мм в микроскопах современных моделей. Расстояние от плоскости изображения 2 после мнкрообъектива, совпадающей с передней фокальной плоскостью окуляра, до верхнего среза !3 мм. Следовательно, расстояние от плоскости предмета до плоскости изображения после мнкрообъектнва составляет 180 мм в микроскопах старых моделей н 192 мм в микроскопах современных моделей.
При постоянной длине тубуса мнкроскойа обеспечивается замена объективов н окуляров микроскопа, входящих в данный комплект. так, чтобы для любого объектива комплекта создаваемое нм изображение совпадало с передней фокальной плоскостью любого окуляра комплекта. Основными характеристиками объективов микроскопа являются линейное увеличение н числовая апертура, значения которых гравнруются на оправе мнкрообьектнва. Обьектнвы современных микроскопов имеют увеличение .1 ... 120" н числовую апертуру 0,01 ... 1,4. Конструкция оптической схемы мнкрообъектнва тем сложнее, чем выше его апертура н увеличение н чем совершеннее коррекция остаточных аберраций.
Обьектнвы-ахроматы с увеличением 5 ... 10" н апертурой до 0,2 состоят из двух двухлннзовых склеенных компонентов. Прн повышении апертуры до 0,3 необходимо добавлять фронтальную плосковыпуклую линзу. Иммерсионный объектив-ахромат с увелнченнем 90" н апертурой 1,25 (обозна'- !аз Рис. 159. Тубус микроскопа Рис. !60. Объсктии микроскопа чается 90х1,25) состоит из четырех компонентов: фронтальной плосковыпуклой линзы, положительного мениска н двух двух- линзовых склеенных компонентов.
В объективах-апохроматах для лучшего нсцравлення хроматических аберраций применяются кристаллы (флкюрит и квасцы). Отличительной особенностью объективов с исправленной кривизной изображения (планахроматы и планапохроматы) является использование отрицательного компонента или менисковой линзы значительной толщины. В качестве примера на рис. 160 приведены оптическая схема и конструктивные параметры ахроматического микрообъектива (!Ох0,30).
Как следует из формулы (324), для повышения разрешающей способности микроскопа необходимо уменьшать длину волны излучения, в котором проводится исследование объектов. Однако оптические стекла обладают сильным поглощением в ультрафиолетовой области спектра и практически не пригодны для создания объективов в диапазоне длин волн Х ( 350 нм. Такую задачу можно решить с помощью кварцевой оптики. Прн этом предусматривается использование обьектива для определенной длины волны.
Рассматриваемыеобъективы-монохроматы нетребуют ахроматизации, а высокая степень коррекции сферической аберрации достигается применением апланатнческих менисков и линз, рассчитанных на минимум сферической аберрации. Объективы-монохроматы имеют увеличение до 90 ... 100" и апертуру до 1,30 при глицериновой иммерсии, что позволяет при фотографировании на длине волны Х = 0,276 мкм различать детали размером до 0,1 мкм. За последние годы намного возросло значение зеркальных и зеркально-линзовых микрообъективов, используемых для ин- 900 Рве. 161, Зеркально.лнааоама ооь- Рнс. 162.
Оаулнр Гвагенса актив Максутова, фракрасной техники, высокотемпературной металлографии, в ультрафиолетовой микроскопии и в целом ряде других отраслей науки и техники. Одним из достоинств этих объективов является возможность их использования в широком спектральном интервале (от ультрафиолетовой до инфракрасной области спектра) без нерефокусировки микроскопа.
Зеркально-линзовые объективы могут иметь увеличение до 125" н апертуру до 1,1 (глицериновая иммерсия). На рис. 161 приведена схема одного из вариантов микрообъектнва Максутова с увеличением 60н и апертурой 0,85; В этом объективе предмет располагается в центре кривизны поверхности 7. Параметры поверхностей 2 и 3, близких к концентрическим, рассчитаны так, что после отражения от этих поверхностей лучи проходят поверхность 4, не испытывая преломления. Такой объектив практически ахроматичен н используется без перефокусировки для наблюдения н фотографирования в интервале длин волн 200 ...
600 нм. Помимо рассмотренных выше объективов имеются объективы для интерференционных и паляризацнонных микроскопов, зпиобъективы для работы в отраженном свете н целый ряд других. Подробные сведения о микрообъективах различных видов приведены в (20]. В микроскопах применяются окуляры типа окуляров Гюйгенса н Кельнера, компенсационные, симметричные н ортоскопические, а также отрицательные окуляры (гомалы). Видимое уве личение окуляров составляет 4 ...
ЗО", угловое поле 40 ... 70', что соответствует линейному полю 24 ... !6 мм. Оптическая схема окуляра Гюйгенса состоит из двух плоско- выпуклых линз, обращенных выпуклыми поверхностями к микро- объективу (рис. 162.) Особенностью этого, окуляра является то, что его передняя фокальная плоскость находится между линзами. Действительное иэображение предметной точки, создаваемое объективом, получается в переднем' фокусе г окуляра и является мнимой предметной точкой А, для коллективной линзы 1. Линза 1 311 70.
Осветительные системы микроскопов Как правило, объекты„исследуемые с помощью микроскопа, не являются самосветящимися, и для работы с ними требуется освещение посторонним источником света. Осветительная система должна обеспечивать получение контрастных и равномерно освещенных изображений. При оценке разрешающей способности микроскопа необходимо учитывать числовую апертуру осветительной системы конденсора.
В этом случае формула (324) пРинимает вид 5 = М(Аеа + А„), где Аеа— апертура объектива; А„ — апер- Рис. 163. Осветительнвя система Келерв ллв неблюленнв в проходящем свете создает действительное изображение А( в переднем фокусе гв глазной линзы 2, которая изобоажает точку А| в бесконечности. В передней фокальной плоскости глазной линзы находится полевая диафрагма окуляра.
Окуляр Гюйгенса имеет видимое увеличение 4 ... 15" при угловом поле 30 .т,40'. Ортоскопические окуляры применяются совместно с объективами-ахроматами средних апертур при значительных (15 ... 30н) окулярных увеличениях и угловых полях до 50'. В этих окулярах хорошо исправлены хроматизм увеличения, астигматизм и дисторсия. Компенсационные окуляры используются в сочетании с объективами-апохроматами, планообъективами и объективами-апохроматами больших увеличений. Эти окуляры компенсируют хроматизм увеличения применяемых с ними объективов. По своей оптической схеме компенсационные окуляры являются усложненными окулярами Гюйгенса или аналогичны ортоскопическнм. Гомалами называются отрицательные оптическиесистемы, применяемые в микроскопах вместо окуляров для проецирования увеличенного изображения на фотографический слой.
Аберрапионный расчет гомалов выполняется так, чтобы скомпенсировать кривизну поверхности изображения и хроматизм увеличения микрообъектива. Рнс. 164. Осветительная система Келера для наблюдения в отраженном свете тура конденсора. Прн оптимальном согласовании апертур Аоб = А». С помощью микроскопа можно исследовать прозрачные и непрозрачные объекты, поэтому используются осветительные системы как для проходящего, так и для отраженного света. В микроскопии для освещения объектов пользуются методом светлого и темного полей. Освещение предмета по методу светлого поля осуществляется лучами, которые, выйдя из осветительной системы и пройдя через прозрачный объект или отразившись от непрозрачного объекта, поступают в объектив. При этом фон, на котором наблюдается предмет, будет светлым, При использовании метода темного поля предмет освещается лучами, диффузно отраженными от него.
При отсутствии предмета лучи, идущие от осветительной системы, в объектив не поступают. Наиболее распространенной осветительной системой в микроскопах является система Келера (рис. 163). Источник света 1 при помощи коллектора 2 проецируется в плоскость ирисовой апертурной диафрагмы б конденсора 6.
Этот кондеисор проецирует диафрагму 5 в плоскость входного зрачка 10 микрообъектива 8. После микрообъектива изображение источника получается в плоскости апертурной диафрагмы 9 микроскопа. В непосредственной близости от коллектора расположена ирисовая полевая диафрагма 3, которая при помощи конденсора проецируется в предметную плоскость 7 микроскопа.
Плоское зеркало 4 служит для "., '., " л изменения направления оптической оси. Если изменить диаметр диафрагмы 3, то изменится диаметр площадки в предметной плоскости 7, освещаемой осветителем, ио сохранится апертура конденсора. Если изме- Рнс нить диаметр диафрагмы б, то изменится, ммвосоноля только апертура конденсора. Указанные свойства осветительной системы делают ее универсальной и позволяют применять с микроскопами различных апертур. Схема освещения непрозрачного предмета по способу Келера показана на рис.
164. Эта осветительная система называется опакиллюминатором. Источник света 1 при помощи коллектора 2 проецируется в плоскость ирисовой апертурной диафрагмы 8. Конденсоры 4 и 6 проецируют зту диафрагму в плоскость апертурной диафрагмы 8 микрообъектнва У. Отверстие коллектора 2' проецируется конденсором 4 в плоскость ирисовой полевой диафрагмы 6, а затем конденсором 6 и микрообъективом У вЂ ' а предметную плоскость микроскопа. После отражения от исследуемого непрозрачного объекта 10 лучи света проходят через микро- объектив 9, полупрозрачную пластину 7 и попадают в окуляр.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
