Для
"сухих" систем n = 1 й sin і практично
доходить до 0,95, так що можливо розрішення деталей, що мають розміри біля
половини довжини світлової хвилі. З імерсійними системами досягається розрішення
у півтора рази більше. Метод Аббе не тільки дозволяє вивести значення
розв'язної здатності для освітлених об'єктів, але й показує, що результати
спостереження в мікроскоп можуть сильно залежати від умов спостереження.
Л.І. Мандельштаму
вдалося показати, що вони зберігають свою силу не тільки для освітлених (когерентність), але й для самосвітних об'єктів. [14]
Розглядаючи дифракцію на вихідній зіниці об'єктива, Мандельштам показав, що від розмірів і форми зіниці або від
внесення яких-небудь нових обмежувальних діафрагм залежать ті перекручування,
які іноді виявляє зображення в порівнянні з обрисами об'єкта, зовсім так само, як це має місце в теорії Аббе для освітлених об'єктів. Мандельштам встановив, що при грубих у порівнянні
з довжиною хвилі структурах самосвітні об'єкти цілком еквівалентні освітленими рівномірно з усіх боків. Досвіди з напруженими й освітленими сітками як об'єкти, виконані Л.І. Мандельштамом, підтверджують ці висновки.
Так як числову апертуру не можна значно підвищити, то єдиний спосіб збільшення розв'язної здатності мікроскопа складається в переході до більш коротких хвиль.
Застосування ультрафіолетових променів, що вимагає виготовлення оптики мікроскопа з відповідних матеріалів (кварц, флюорит) або використання відбивної оптики, обмежено довжинами хвиль 250-200 м, тому що більшість об'єктів, що підлягають спостереженню, сильно поглинає короткий ультрафіолет. Таким чином, на цьому шляху можливе збільшення роздільної сили приблизно у два рази, що й здійснено в сучасних ультрафіолетових мікроскопах, причому, звичайно, необхідно застосовувати фотографічний метод спостереження.
Використання ультрафіолету дає ще одна важлива перевагу. Багато об'єктів, особливо біологічні, у всіх своїх частинах однаково прозорі для видимого світла, внаслідок чого їхнє спостереження у видимому світлі ускладнено. Але для ультрафіолетового світла виявляється значне розходження в показнику поглинання різних частин об'єкта, так що відповідні мікрофотографії виявляються досить контрастними. Е.М. Брумберг розробив досить дотепну систему, що дозволяє дуже добре використати розходження в поглинанні різних довжин хвиль. Знімаючи препарат у трьох групах довжин хвиль і розглядаючи всі три фотографії одночасно в спеціальному приладі, в якому знаходяться три світлофільтри, що відповідно передають розходження в цих трьох групах довжин хвиль, ми одержуємо по методу Брумберга дуже багате деталями зображення з дозволом, що відповідає короткій довжині хвилі, застосованої при фотографуванні. [14]
Для подальшого збільшення дозвільної здатності мікроскопа варто було б перейти до рентгенівських променів. Але виготовлення відповідної оптики для одержання зображення в рентгенівських променях зустрічає досить великі ускладнення.
При випущенні рентгенівських хвиль спостерігається максимальна частота (короткохвильова границя). Регулюючи число електронів, що бомбардують анод, можна міняти число випромінюваних рентгенівських квантів. Якщо змусити такі рентгенівські промені діяти на металеву пластинку, викликаючи фотоефект, то кінетична енергія електронів рівняється енергії кванта.
При наочному розгляді руху електрона можна використати другий закон Ньютона
(37) |
|
[14] |
Приклади рішення завдань
Приклад 1.Розрахувати нормальне збільшення бінокля з діаметром вхідної зіниці трубки D = 40 мм, якщо діаметр зіниці ока D'' = 4 мм.
Рішення: Під нормальним збільшенням бінокля (і взагалі телескопічної системи) розуміють таке збільшення, коли діаметр вихідної зіниці бінокля дорівнює діаметру зіниці ока, тому при заданих умовах бінокль повинен мати збільшення (з використанням формули (16)
При рішенні завдання не приймалися до уваги втрати яскравості внаслідок відбиття й поглинання світла.
Рис. 2.3.1. Труба Галілея |
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.