Cтраница 4
Если опускать объектив, то наблюдается обратная картина. Когда показатель преломления вещества, освещаемого монохроматическим светом, будет равен показателю преломления иммерсионной жидкости, светлая полоса и контуры исследуемого вещества исчезнут из поля зрения. Чувствительность разбираемого метода зависит, кроме всего прочего, от размера и формы исследуемого образца, угла освещающего конуса, интенсивности освещения и числовой апертуры объектива. [46]
Мы нашли выражение для разрешающей силы микроскопа, исходя из предположения, что точки объекта посылают некогерентные волны ( объект самосветящийся), так что дифракционные картины просто накладываются одна на другую. Однако обычно в микроскоп рассматривают объекты освещенные, а не самосветящиеся. Это значит, что отдельные точки объекта рассеивают падающие на них волны, исходящие из одной и той же точки источника, и, следовательно, свет, идущий из разных точек объекта, оказывается когерентным. Аббе указал весьма интересный прием определения разрешающей силы для случая освещенных объектов и нашел, что и в данном случае разрешающая сила также определяется числовой апертурой объектива. Метод рассмотрения Аббе состоит в следующем. [47]
Несамосветящийся объект должен быть освещен каким-либо источником света. Если этот источник точечный, то световые колебания в точках Si и 2 освещаемого им предмета когерентны. Любой реальный источник имеет конечные размеры, поэтому в общем случае световые колебания в близких точках Si и 2 освещаемого предмета будут частично когерентны. Когда применяется оптическая осветительная система ( конденсор), отображающая светящуюся поверхность источника на плоскость объекта ( рис. 7.32), роль углового размера источника играет выходная апертура 2и0 осветителя: в пределах центрального максимума дифракционной картины от его оправы световые колебания частично когерентны, ибо каждая точка источника отображается конденсором в виде кружка конечных размеров. UO - Если апертура осветителя мала по сравнению с числовой апертурой объектива микроскопа, то расстояние / mm между точками Si и 2, лежащими на пределе разрешения, много меньше ширины дифракционного кружка от оправы конденсора и световые колебания в Si и Sa можно считать полностью когерентными. [48]
Они возникают по разным причинам, имеют различные физические принципы и требуют соответствующей коррекции. Одна группа аберраций возникает из-за того, что потоки света различной длины волны фокусируются на различных расстояниях от линзы. Поскольку наличие цветовых оттенков изображения в производстве фотошаблонов не играет никакой роли, поэтому исключить появление абберраций, обусловленных различием длин волн светового пучка, можно применением монохроматического света. Эмиссионный спектр зеленого цвета паров ртути на длине волны 5460 А имеет достаточно высокую интенсивность и находится в области спектра, где фотографические эмульсионные пластины имеют максимальную чувствительность. Другая группа аберраций возникает из-за того, что лучи проходят на некотором удалении от оптической оси линз и главный фокус отклоняется от идеального центра в плоскости изображения. Оптические линзы высокого качества изготавливаются таким образом, чтобы снизить до минимума возникающие аберрации и, в частности, аберрации для определенного диапазона длин волн. Однако даже в очень хорошо откорректированных линзах остается какая-то аберрация, проявляющаяся в виде искривления изображений, астигматизма, искривления поля изображения. И, главным образом, из-за последнего вида аберрации общий вид изображения в значительной степени отклоняется от идеального в фокальном плане. Незначительное смещение вдоль оптической оси и вблизи нее возрастает по мере увеличения расстояния от центра. Площадь вокруг оптической оси в плоскости изображения, в пределах которой сохраняется резкость изображения, зависящая от глубины резкости линз, называется рабочим полем изображения. Более того, поскольку числовая апертура объективов обратно пропорциональна фокусному расстоянию, постольку размеры рабочего поля изображения также зависят от фокусного расстояния. Последняя зависимость имеет практическое значение, в частности, для ориентировочных оценок. Это и объясняет ранее установленную проблему сочетания высоких коэффициентов уменьшения с большими размерами рабочего поля изображения. [49]
В комплект микроскопа МБИ-3 входит апланатиче-ский конденсор прямого и косого освещения ОЙ-14. Он представляет собой оптическую систему из двух линз: плосковыпуклой и параболической, заключенных в оправу, которая крепится в гильзе подвижного кронштейна конденсора. С нижней частью гильзы соединяется апертурная ирисовая диафрагма и откидная оправа светофильтра. Конденсор может перемещаться в вертикальной плоскости совместно с кронштейном с помощью реечного механизма. Косое освещение объектов достигается плавным перемещением апертурной диафрагмы в горизонтальной плоскости на расстояние 10 мм. В комплект конденсора входит также дополнительная осветительная линза в оправе. Использование того или другого конденсора зависит от применяемого объектива. Конструкция конденсора ОИ-14 позволяет также работать без его линз, используя только апертурную диафрагму. Это может быть полезным при очень малых увеличениях микроскопа. Следует помнить, что получение правильного освещения возможно только при хорошо сфокусированном конденсоре. Фокусировка производится перемещением конденсора по вертикали, что изменяет угол схождения лучей, падающих на препарат. Числовая апертура конденсора по характеру аналогична числовой апертуре объектива. Для полного использования числовой апертуры конденсора нужно, чтобы она соответствовала числовой апертуре объектива. Числовая апертура конденсора уменьшается при опускании его и при сужении апертурной диафрагмы. [50]
В комплект микроскопа МБИ-3 входит апланатиче-ский конденсор прямого и косого освещения ОЙ-14. Он представляет собой оптическую систему из двух линз: плосковыпуклой и параболической, заключенных в оправу, которая крепится в гильзе подвижного кронштейна конденсора. С нижней частью гильзы соединяется апертурная ирисовая диафрагма и откидная оправа светофильтра. Конденсор может перемещаться в вертикальной плоскости совместно с кронштейном с помощью реечного механизма. Косое освещение объектов достигается плавным перемещением апертурной диафрагмы в горизонтальной плоскости на расстояние 10 мм. В комплект конденсора входит также дополнительная осветительная линза в оправе. Использование того или другого конденсора зависит от применяемого объектива. Конструкция конденсора ОИ-14 позволяет также работать без его линз, используя только апертурную диафрагму. Это может быть полезным при очень малых увеличениях микроскопа. Следует помнить, что получение правильного освещения возможно только при хорошо сфокусированном конденсоре. Фокусировка производится перемещением конденсора по вертикали, что изменяет угол схождения лучей, падающих на препарат. Числовая апертура конденсора по характеру аналогична числовой апертуре объектива. Для полного использования числовой апертуры конденсора нужно, чтобы она соответствовала числовой апертуре объектива. Числовая апертура конденсора уменьшается при опускании его и при сужении апертурной диафрагмы. [51]