2020-04-07
137
Микроскоп позволяет получить значительно большее увеличение изображения в сравнении с лупой. Микроскоп представляет собой комбинацию двух,
в общем случае сложных, подсистем, объектива и окуляра. Ход лучей в мик роскопе представлен на рис. 2.
- 
Рис.2
Рассматриваемый объект АВ помещают вблизи передней фокальной плоскости объектива, за его фокусом. В качестве объектива в простейшем случае используется положительная линза с малым фокусным расстоянием. Объектив дает действительное, обратное, увеличенное изображение A’B’ вблизи передней фокальной плоскости окуляра. Окуляр работает как лупа. В зависимости от расположения промежуточного изображения A’B’ окончательное изображение объекта проектируется либо на бесконечность (когда A’B’ попадает в переднюю фокальную плоскость окуляра), либо на расстояние наилучшего зрения L= 250мм (когда A’B’ располагается перед передней фокальной плоскостью окуляра). Расстояние D - между задним фокусом объектива и передним фокусом окуляра называется оптической длиной тубуса микроскопа. Когда промежуточное изображение попадает в переднюю фокальную плоскость окуляра (в этом случае глаз не напряжен, работает без аккомодации), линейное увеличение объектива определяется формулой (6):
|
|
|
(6)
Видимое увеличение окуляра, как было показано выше, определяется выражением (7):
(7)
Общее увеличение микроскопа равно произведению этих увеличений:
(8)
Заметим, что, так как линейное увеличение системы зависит также и от среды 
, если объектив микроскопа погрузить в иммерсионную жидкость (n> n’), то его увеличение возрастет. Для иммерсионных микроскопов характерно большое значение числовой апертуры 
, где n – показатель преломления среды в пространстве объектов, u – апертурный угол входа. Используя закон синусов Аббе, можно найти связь увеличения микроскопа с его числовой аппретурой. По закону синусов Аббе
(9)
В случае микроскопа n’= 1, а угол u’ – мал и для глаза, аккомодированного на бесконечность, его можно считать равным
, (10)
где D’ – диаметр выходного зрачка микроскопа, 
- заднее фокусное расстояние окуляра (рис. 2). На рис. 2 апертурная диафрагма расположена между объективом и его задним фокусом. Выходной зрачок объектива одновременно является входным зрачком окуляра, а значит, выходной зрачок окуляра является изображением апертурной диафрагмы и, следовательно, представляет собой выходной зрачок D’ микроскопа. С учетом формул (7), (9) и (10) можно записать, что
(11)
Выходной зрачок микроскопа расположен за (вблизи) задним фокусом окуляра и наблюдается в виде светлого кружка, с которым при наблюдении в микроскоп совмещается зрачок глаза. Диаметр выходного зрачка должен быть согласован с диаметром зрачка глаза. В микроскопах большого увеличения он меньше диаметра зрачка глаза, а в микроскопах с небольшим увеличением D’ ³ D глаза. В последнем случае глаз играет роль апертурной диафрагмы в системе микроскоп – глаз. Когда 
,
|
|
|
(12)
и называется нормальным увеличением, субъективная яркость изображения при этих условиях будет наибольшей.
Увеличение микроскопа может быть уточнено экспериментально путем совмещения изображения известной шкалы (объект - микрометра), даваемого микроскопом, с миллиметровой линейкой, рассматриваемой невооруженным глазом. Обычно окуляры и объективы в микроскопах делают сменными, что позволяет при соответствующем наборе окуляров и объективов получать разные увеличения. На окулярах и объективах увеличение указывается в виде 
. Наибольшее увеличение оптического микроскопа с применением иммерсионной жидкости достигает значений 1500 раз. Применение окуляров и объективов с большим увеличением ограничено дифракцией света, накладывающей ограничение на разрешающую способность микроскопа.
