Микроскоп

Прибор, позволяющий получить большое увеличение при рассматривании малых предметов, называют микроскопом (рис. 31.9). Он состоит из двух собирающих линз с большой оптической силой. Ту из них, перед которой помещают рассматриваемый предмет (объект), называют объективом (O₁), а ту, в которую смотрят глазом, называют окуляром (O₂).

Объектив и окуляр микроскопа представляют собой самостоятельные оптические системы, заключенные в отдельные оправы, которые вставляют в металлическую трубку — тубус микроскопа (Т). Рассматриваемый предмет помещают на столик C и освещают снизу с помощью зеркала 3 и системы линз К. Для получения резкого изображения тубус перемещают с помощью винтов B₁ или В₂.

Ход лучей в микроскопе показан на рис. 31.10. Предметов помещается за главным фокусом объектива, почти в главном фокусе. Окуляр располагается так, чтобы перевернутое и действительное изображение предмета A₁B₁ было в его главном фокусе, и действует, как лупа.

Выясним теперь, чем определяется увеличение микроскопа. Человек, который смотрит в окуляр, видит изображение А₁В₁ под углом ϕ. Из чертежа (рис. 31.10) видно, что:

tg ϕ= А₁В₁/F_ОK, А₁В₁=(α — F_ОK)tg ϕ₁.

Так как tg ϕ₁ ≈ AB/F_oб, то А₁В₁ =(α — F_ОK) AB/F_o6. Отсюда:

tg ϕ = А₁В₁/F_ОK = (α — F_ОK) AB/ F_ОKF_oб.

Поскольку tg ϕ₀=AB/L (где L — расстояние наилучшего зрения), то увеличение микроскопа:

Г =  tg ϕ/tg ϕ₀ = (α — F_ОK) AB*L/( F_ОKF_oб*АВ) = (α — F_ОK) L/F_ОKF_oб.

Учитывая, что фокусное расстояние объектива мало, величину (α — F_ОK) можно приближенно считать равной расстоянию между фокусами объектива и окуляра, которое обозначают Δ и называют длиной тубуса микроскопа. Тогда увеличение микроскопа выразится формулой:

Г = (0,25/F_ОK) Δ/F_o6.    (31.5)

Поскольку Г_ОК=0,25/F_ОK — увеличение окуляра, а β_об=Δ/F_oб — увеличение объектива (линейное), то увеличение микроскопа равно произведению увеличений объектива и окуляра:

Г = β_обГ_ОК.        (31.6)

Заметим, что человек видит в микроскопе мнимое, перевернутое и увеличенное изображение рассматриваемого предмета. Оптические микроскопы дают увеличение не более чем в 1000 раз.