A. Микроскоп

Микроскоп

Микроскопом называют оптический прибор, служащий для рассматривания очень мелких предметов (в том числе невидимых невооруженным глазом).

Микроскоп состоит из двух собирающих короткофокусных линз — объектива и окуляра, расстояние между которыми может изменяться.

Ход лучей в микроскопе показан на рисунке 16.56. Объектив создает действительное, перевернутое, увеличенное промежуточное изображение A₁B₁ предмета АВ. 

Рис. 16.56

С помощью микрометрического винта окуляр помещают относительно объектива таким образом, чтобы это промежуточное изображение A₁B₁ оказалось между передним фокусом F₂ и оптическим центром O₂ окуляра. Тогда окуляр становится лупой и создает мнимое, прямое (относительно промежуточного) и увеличенное изображение А₂В₂ предмета АВ. Использование микроскопа приводит к значительному увеличению угла зрения, под которым глаз рассматривает предмет (\(\varphi_2 \gg \varphi_1\)) что позволяет видеть детали, не видимые невооруженным глазом. Линейное увеличение микроскопа.

\(\Gamma = \frac{A_2B_2}{AB} = \frac{A_2B_2}{A_1B_1} \cdot \frac{A_1B_1}{AB}.\)

Так как \(\frac{A_2B_2}{A_1B_1} = \Gamma_{ok}\) — линейное увеличение окуляра и \(\frac{A_1B_1}{AB} = \Gamma_{ob}\) линейное увеличение объектива, то линейное увеличение микроскопа \(\Gamma = \Gamma_{ok} \cdot \Gamma_{ob}.\)

Из рисунка 16.56 видно, что \(\Gamma_{ob} = \frac{A_1B_1}{AB} = \frac{O_1A_1}{O_1A}.\) где \(~O_1A_1 = O_1F_1 + F_1F_2 + F_2A_1.\)

Обозначим \(~\delta\) расстояние между задним фокусом объектива и передним фокусом окуляра, т.е. \(~\delta = F_1F_2 .\) Так как \(~\delta \gg O_1F_1\) и \(~\delta \gg F_2A_1 ,\) то \(~O_1A_1 \approx \delta.\) Поскольку \(O_1A \approx F_{ob}\) где F_ob — фокусное расстояние объектива, получаем

\(\Gamma_{ob} = \frac{\delta}{F_{ob}} .\)

Линейное увеличение окуляра определяют по той же формуле, что и увеличение лупы, т.е. \(\Gamma_{ok} = \frac{d_0}{F_{ok}} ,\) где d₀ — расстояние наилучшего зрения, F_ok — фокусное расстояние окуляра.

Тогда получим \(\Gamma = \frac{\delta \cdot d_0}{F_{ob} \cdot F_{ok}}\) — линейное увеличение микроскопа.

Литература

Аксенович Л. А. Физика в средней школе: Теория. Задания. Тесты: Учеб. пособие для учреждений, обеспечивающих получение общ. сред, образования / Л. А. Аксенович, Н.Н.Ракина, К. С. Фарино; Под ред. К. С. Фарино. — Мн.: Адукацыя i выхаванне, 2004. — С. 487-489.