Оптическая длина тубуса микроскопа

Длина — тубус — микроскоп

Длина тубуса микроскопа Я обычно равна 160 мм. [1]

А — расстояние от заднего фокуса объектива До изображения ( которое определяет длину тубуса микроскопа ), а /, — заднее фокусное расстояние объектива. [2]

При наблюдении изображения на экране полное увеличение системы зависит от увеличений как объектива, так и окуляра, а также от длины тубуса микроскопа и проекционного расстояния. [3]

Учитывая, что фокусное расстояние объектива мало, величину ( а — FOK) можно приближенно считать равной расстоянию между фокусами объектива и окуляра, которое обозначают А и называют длиной тубуса микроскопа . [4]

Учитывая, что фокусное расстояние объектива мало, величину ( a — FOK) можно приближенно считать равной расстоянию между фокусами объектива и окуляра, которое обозначают А и называют длиной тубуса микроскопа . [5]

Объективы микроскопа исправляются для определенных рабочих расстояний. Такими расстояниями являются длина тубуса микроскопа и предметное расстояние объектива. [6]

При работе с покровными стеклами нестандартной толщины лучше всего применять специальные объективы, снабженные коррекционной оправой для компенсации аберрации. При использовании объективов, не имеющих таких корректирующих устройств, для устранения ч аберраций необходимо изменить длину тубуса микроскопа : при толщине стекла меньше стандартной, его нужно удлинить, при большей — укоротить. [7]

Микроскоп дает увеличение в 640 раз. Предмет отстоит от объектива на 0 41 см. Фокусное расстояние объектива 0 4 см. Определить фокусное расстояние окуляра и длину тубуса микроскопа , если изображение получается на расстоянии 24 см от окуляра. [8]

Степень увеличения зависит от фокусировки, поэтому желательно работать по методике, обеспечивающей воспроизводимость фокусировки. Любое изменение расстояния между объективом и окуляром также вызывает изменение увеличения и ответственно за возникновение ошибки, но этот эффект можно легко устранить, зафиксировав длину тубуса микроскопа . Степень увеличения, измеренная различными наблюдателями, неодинакова, поэтому следует рассматривать наблюдателя как часть оптической системы. [9]

Важнейшей характеристикой микроскопа является его увеличение. Студенту предлагается самому разобраться в том, как зависит увеличение микроскопа от фокусны расстояний объектива ( Д) и окуляра ( / 2), а также от длины тубуса микроскопа . [10]

В предельном случае при равных коэффициентах преломления зерна ионита становятся невидимыми. Отмеченные трудности возрастают экспоненциально по мере увеличения изображения [9], поэтому при изучении процесса набухания ионита небольшое увеличение позволяет получить оптимальные результаты. При наблюдении за зернами ионита на воздухе трудно осуществить фокусировку и изображение искажается из-за особых оптических условий, в которых находятся линзы объектива. Искажения изображения в последнем случае можно избежать [9], если изменить длину тубуса микроскопа или применить специальную корректирующую шайбу, но это влечет за собой изменение степени увеличения. Поэтому образец обычно приходится помещать в какую-либо подходящую среду. [11]

В предельном случае при равных коэффициентах преломления зерна ионита становятся невидимыми. Отмеченные трудности возрастают экспоненциально по мере увеличения изображения [9], поэтому при изучении процесса набухания ионита небольшое увеличение позволяет получить оптимальные результаты. При наблюдении за зернами ионита на воздухе трудно осуществить фокусировку и изображение искажается из-за особых оптических условий, в которых находятся линзы объектива. Искажения изображения в последнем случае можно избежать [9], если изменить длину тубуса микроскопа или применить специальную корректирующую шайбу, но это влечет за собой изменение степени увеличения. Поэтому образец обычно приходится помещать в какую-либо подходящую среду. Например, дегидратированные зерна ионита измеряют не в воздухе, а в безводном октане, причем такая среда имеет и другие преимущества по сравнению с водной, затрудняющей измерения. [12]

Читайте также:  Двухуровневая крыша на одноэтажном доме

Определение размеров частиц с помощью микроскопа можно проводить прямым измерением, методом сравнения, методом счета и др. Для проведения прямого измерения обычно пользуются окуляр-микрометром. Он представляет собой круглую стеклянную пластинку, на которой нанесена шкала с делениями. Наиболее точные окуляр-микрометры имеют интервал между штрихами в 50 мкм. При абсолютных измерениях окуляр-микрометр предварительно калибруют относительно применяемых оптических линз и для каждой длины тубуса микроскопа . Измерения удобно прово дить и по фотографиям после микрофотографирования и фотоувеличения изображения объекта. [13]

Определение размеров частиц с помощью микроскопа можно проводить прямым измерением, методом сравнения, методом счета и др. Для проведения прямого измерения обычно пользуются окуляр-микрометром. Он представляет собой круглую стеклянную пластинку, на которой нанесена шкала с делениями. Наиболее точные окуляр-микрометры имеют интервал между штрихами в 50 мкм. При абсолютных измерениях окуляр-микрометр предварительно калибруют относительно применяемых оптических линз и для каждой длины тубуса микроскопа . Измерения удобно проводить и по фотографиям, полученным путем микрофотографирования и фотоувеличения изображения объекта. [14]

Для получения больших увеличений применяют микроскоп, который представляет собой сочетание двух собирающих линз: объектива и окуляра, расположенных на значительном расстоянии друг от друга.

Ход лучей и построение изображения в микроскопе поясняет рис. 25.5.

Предмет АВ помещают вблизи переднего фокуса объектива (причем dx > Fj), который создает его действительное увеличенное перевернутое изображение А1В1. Окуляр — это лупа, через которую рассматривают промежуточное изображение АХВХ, наблюдая при этом его увеличенное мнимое изображение А2В2. Таким образом, оптический микро-

Рис. 25.5. Ход лучей и построение изображения в микроскопе: АВ — объект; AXBX — промежуточное изображение;

А2В2 — конечное мнимое увеличенное изображение скоп дает мнимое увеличенное и перевернутое изображение объекта.

Нетрудно показать, что увеличение микроскопа равно произведению увеличений объектива и окуляра:

В формуле (25.8) учтено, что увеличение окуляра (лупы) Ток= d/F2 , а увеличение объектива Тоб = А1В1/АВ = = FlBl/F1 * L/Fx, где d — расстояние наилучшего зрения (0,25 м), L — оптическая длина тубуса микроскопа, т.е. расстояние между задним фокусом объектива и передним фокусом окуляра (см. рис. 25.5).

Читайте также:  Калькулятор вязальной проволоки для арматуры

Формула (25.8) для увеличения микроскопа получена из соображений геометрической оптики и позволяет, казалось бы, создавать микроскопы с любым увеличением, варьируя фокусные расстояния Fu F2 и оптическую длину тубуса L. Например, при F1-2 мм, F2 18 мм и L = 180 мм получаем Гм=1250.

Однако на практике получить такие большие увеличения сложно, поскольку наблюдению очень малых объектов препятствует явление дифракции света, которое геометрическая оптика учесть не способна. Дифракция — это явление отклонения света от прямолинейного распространения. Наблюдается оно при размерах Z препятствий (в данном случае — деталей рассматриваемых объектов), сравнимых с длиной волны X видимого света, т.е. при Z

Волновую теорию микроскопа, учитывающую дифракционные явления, создал немецкий физик Э. Аббе. Он показал, что предел разрешения Z (наименьшее расстояние между двумя различимыми точками объекта) оптического микроскопа определяется как длиной волны X излучения подсветки, так и свойствами микроскопа (его числовой апертурой А = nsinu) и формой наблюдаемых объектов.

Формула Аббе для предела разрешения микроскопа имеет вид:

• для объектов продолговатой (линейной) формы

• для объектов округлой формы

где п — показатель преломления среды, заполняющей пространство между объектом и линзой объектива (для сухого объектива — это воздух, п = 1); и — апертурный угол, образуемый главной оптической осью микроскопа и крайним лучом F-lC, еще попадающим в объектив из его переднего фокуса F1 (см. рис. 25.5).

В современных микроскопах апертурный угол достаточно велик « 70°), sin70° = 0,94 « 1, поэтому предел разрешения «сухих» (тг = 1) микроскопов примерно равен половине длины волны света, используемого для подсветки объекта (Z « 0,5А), поэтому в синем и фиолетовом свете (А, « 400 нм) будут видны почти вдвое более мелкие детали (Z * 200 нм) объекта, чем в красном (А « 700 нм, Z » 350 нм).

Улучшить разрешающую способность, т.е. уменьшить Z, микроскопа можно внесением между объектом и объективом иммерсионной жидкости с показателем преломления п = 1,5- 1,6. Однако объектив в этом случае должен быть специально рассчитан на применение такой иммерсии, лишь в этом случае предел разрешения микроскопа уменьшится в п раз [см. формулу (25.9)] и соответственно возрастет его разрешающая способность.

Таким образом, даже при использовании иммерсии предел разрешения оптических микроскопов не может быть меньше 125 нм, а для «сухих» микроскопов — 200 нм.

Дальнейшее увеличение разрешающей способности возможно только за счет уменьшения длины волны подсветки, т.е. путем использования ультрафиолетового излучения.

Оптика такого микроскопа должна быть прозрачной для ультрафиолета, а изображение наблюдать непосредственно глазом уже нельзя. Поэтому создают не мнимое, а действительное увеличенное изображение предмета путем перемещения окуляра вправо (см. рис. 25.5) так, чтобы промежуточное изображение А1В1 оказалось левее переднего фокуса F2 окуляра. В этом случае окуляр (и микроскоп в целом) будет давать действительное увеличенное изображение предмета. В плоскости этого изображения помещают фотопленку или люминесцирующий экран, преобразующий ультрафиолетовое изображение в видимое, которое рассматривают глазом или фотографируют. При использовании подсветки с А, 250-300 нм удается улучшить разрешающую способность (уменьшить предел разрешения Z) микроскопа в 1,3—1,5 раза.

Читайте также:  Ламинат на стене: примеры и идеи применения в интерьере

Дальнейшее увеличение разрешающей способности путем уменьшения длины волны подсветки уже невозможно, так как УФ-излучение с А, -5 нм) и проникающим излучением, что сразу на несколько порядков уменьшило бы предел разрешения и позволило рассматривать структуру не только крупных молекул, но и отдельных атомов. Однако здесь существенное препятствие заключается в том, что рентгеновские лучи не преломляются ни одним веществом и поэтому пока не удалось создать линзу для рентгеновских лучей и построить рентгеновский микроскоп.

Тубус – это механическая часть микроскопа, которая необходима для эффективной работы оптики. Он представляет собой полую трубку, которая располагается в верхней части микроскопа. С одной стороны тубуса устанавливается окуляр, с другой – револьверное устройство с объективами. Что такое тубус в микроскопе по своей сути? Это соединительный узел, который позволяет расположить линзы оптической схемы на нужном расстоянии друг от друга и участвует в формировании увеличенной картинки. Тубус еще часто называют окулярной трубкой.

Какой бывает длина тубуса микроскопа?

В большинстве современных микроскопов устанавливаются тубусы длиной 160 мм. Это механическая длина, оптическая же может меняться в зависимости от фокусного расстояния установленных линз. Известное и фиксированное значение механической длины позволяет производителям оптической техники сосредоточить максимум внимания на окулярах и объективах, улучшая их конструкцию и оптические возможности.

Строение тубуса в микроскопе

По конструктивным особенностям тубусы могут быть прямыми или наклонными. Прямые тубусы чаще встречаются в бюджетных моделях, наклонные используют в лабораторных микроскопах. Угол наклона тубуса чаще всего составляет 30° или 45°.

В этой статье мы вкратце рассказали о назначении тубуса микроскопа. Сразу скажем, что отдельно приобрести этот аксессуар сложно – редкие производители включают в свои модельные линейки отдельные компоненты оптических приборов. Но в нашем интернет-магазине представлен большой выбор микроскопов с разными тубусами – выбирать подходящий несложно. При возникновении вопросов – звоните или пишите нашим менеджерам.

4glaza.ru
Февраль 2019

Использование материала полностью для общедоступной публикации на носителях информации и любых форматов запрещено. Разрешено упоминание статьи с активной ссылкой на сайт www.4glaza.ru.

Производитель оставляет за собой право вносить любые изменения в стоимость, модельный ряд и технические характеристики или прекращать производство изделия без предварительного уведомления.

Оцените статью
Добавить комментарий

Adblock detector