КАТЕГОРИИ:


Разделителната способност на оптически инструменти

Spot Image, е в центъра на вниманието на идеалната обектив без да има аберация, оценява от гледна точка на геометричната оптика, всъщност, не е най-важното. На вълните характер на светлината налага определени ограничения по отношение на размера на фокусната точка. Изображение на светлинен точка в идеалния обектива на конюгат равнината на дифракционен модел се състои от концентрични кръгове около централната светъл кръг дифракция. Разпределението на интензивност по такъв картина се нарича Airy кръг (вж. ris.11.3 и 11.4). Въздушни кръг - в резултат на дифракцията на светлината в краищата на отвора на отвора на обектива.

Когато спазване на двойна звезда в телескоп според критерий Рейли звезди решени, ако първият дифракция минимален кръг Airy сметки за максимален кръг Airy близката звезда. В ъгъла, под който двете звезди ще се виждат в това се равнява на:

р = 1,22 л / D, (21.3)

където D - диаметър на обектива на телескопа. Този ъгъл е много малък и това обикновено се определя в Ъглови секунди. Взаимно на ъгъл р, наречена разделителна способност телескоп: у = 1 / р = D / 1,22l.

Човешкото око, когато наблюдавате далечни обекти се подчинява на законите. Ролята на диаметъра на обектива на диаметъра на зеницата. Ако приемем, D = 4 mm, L = 550 нм, ние получаваме р СН = 35². Тази стойност зависи от осветеността на обекта и размера на зеницата. Обикновено се смята, че резолюцията на окото е равен на 1 дъга минута (60²).

Теоретично различима ъгъл на телескопа с огледало с диаметър 5 метра е 0,028². Въпреки това, нееднородност на атмосферата не позволява да се използва напълно разделителната способност на телескоп и намалява до стойност на arcsec на ред. Ето защо, дори и най-близката звезда до телескопа наблюдава като точка без размери. Големите телескопи не строят за разрешаване на ъгловите размери на звезди, и за увеличаване на количеството светлина, което влиза на телескопа. Тя позволява да се наблюдава космическите обекти, които са били изтрити в милиарди светлинни години.

Въпросът за разрешаването на микроскопа се постига, както и телескоп. Рейли критерий за резолюция в този случай е (виж ris21.5.): ,

Тук л ¢ - разстоянието между центровете на дисковете, Въздушни за разглеждане на две точки от светлина. Предполага се, че ъгъла В е малък, така че синуса на ъгъла може да бъде заменен от ъгъл.

Фигура 21.5. По дефиниция, разделителната способност на микроскопа.

За преместване на линейните размери на обекта използва задължително условие Abbe за случая, показан на фиг. 21.5: LN грях а = л ¢ Ь, където п - пречупване индекс на средата, в пространството на обект. по този начин

(21.4)

който определя границата на резолюция на микроскоп.



Понякога този формула използва опростена форма: L = L / 2А, където А = N съгреши а - числена апертура на обектива. Тази стойност е във въздуха, по дефиниция не може да бъде по-голям от един.

Така, резолюцията на микроскопа се ограничава по принцип радиация дължина на вълната. Виж под микроскоп обекти с възможно значително по-малки размери.

Микроскопът се счита за линейна резолюция на окото на 0.15 - 0.3 mm. Наблюдаваното размер е л, умножено по увеличението на микроскопа G. По този начин, полезен увеличението на микроскопа няма смисъл да правя повече от 500 ... 1000. На практика, твърде много увеличение наблюдава по-трудно, отколкото помага, за да видите подробна информация за даден обект.

За увеличаване на разделителната способност на микроскопа се използва техника, наречена потапяне. Тя се състои в това, че пространството между обекта и обектива на микроскопа се напълва с течност (потапяне масло) с индекс на отражение 1.5. Според (21.4) се увеличава числовата апертура на обектива. Immersion позволява половина пъти увеличаване на разделителната способност на микроскопа. Биологични микроскопи оборудвани със специална цел потапяне.

За да се подобрят условията на гледане прилагат страна осветление обект сини или ултравиолетови лъчи. Значително подобряване на контраста на прозрачен биологична включват клетки на микроорганизми и позволява наблюдение в поляризирана светлина (метод фазов контраст). В съвременните оптични микроскопи снимки цветни лекарства чрез електронни изход камера на голям екран.

Лекция 22. Модерна микроскопия

Електрон микроскоп - устройство за наблюдение и фотографиране увеличено изображение на обекта, при което светлинните лъчи се използват вместо лъчите на ускорени електрони. Увеличаването на електронен микроскоп може да достигне един милион, надминавайки възможностите на оптични микроскопи от хиляди пъти.

Принципът на електронния микроскоп се основава на използването на свойствата на вълните на електроните. Установено е, в 20 от 20-инча характеризиращ се с електрон де Broglie дължина на вълната, равна на съотношението на константата на Планк на електронен импулс.

,

Лъч електрони ускорени с електронен прожектор, се държи като светлинен лъч с дължина на вълната определя от ускоряване потенциал. Както обектива за електронния лъч се използват фокусиране електронни лещи, са устройства, които създават симетричен нехомогенни магнитно или електрическо поле, чрез които електронния лъч. Магнитни лещи имат по-малко аберации, затова се използва главно в устройства и електронни оптика (особено в CRT телевизори).

До средата на 1960-те години. електронни микроскопи от различни видове са достигнали високо техническо съвършенство и са били широко използвани в областта на научните изследвания и индустриални микроелектроника. В EHV електронен микроскоп граница резолюция е 0,2 ... 03 нм, което е до ниво, което позволява да се наблюдава атомната и молекулната структура на обекти.

Най-често срещаният устройства електронна микроскопия - сканиращи електронни микроскопи (виж фигура 21.6 ..). Те тесен проба 10 се сканира от фокусиран електронен лъч, и изображение, произведен от разпръснатите и вторични електрони директно наблюдава на електронния дисплей следи 22 и 23. електронен лъч създава горещ катод 2 и ускоряващо напрежение прилага към анода 4. ускоряващо напрежение регулируем между 1 до 50 кВ. В този случай разделителната способност на микроскопа е 5 ... 10 пМ. Сканиране на пробата с отклонение система за електронен лъч 7 се извършва в синхронизация с къса монитори сканиране на електрони.

Фиг. 22.1. Схема на сканиращ електронен микроскоп.

Ris.22.2. Регистрация Схема информационен обект, получен в сканиращ електронен микроскоп.

Електронен лъч, падаща върху образеца, генерира различни видове вторична радиация, които могат да бъдат открити от подходящи сензори. На луминисценцията на пробата възбужда от електрони - katodlyuminestsentsiya се открива чрез фотодетектор 6.

Лъчът на електроните, удрящи пробата, зарежда го. Ето защо, ако на образеца - неминуемо ще се появят електрически полупроводникови високо съпротивление или изолатор, в нейното изкривяване на изображението. За да се премахне този недостатък се счита в биологични и други проби първо се напръскват с много тънък слой от метал. Тънък метален слой следва изследва повърхността на релеф и премахва повърхностен заряд на лекарството.

<== предишната лекция | Следващата лекция ==>
| Разделителната способност на оптически инструменти

; Дата на добавяне: 01.13.2014; ; Прегледи: 335; Нарушаването на авторски права? ;


Ние ценим Вашето мнение! Беше ли полезна публикува материал? Да | не



ТЪРСЕНЕ:


Вижте също:



ailback.ru - Edu Doc (2013 - 2017) на година. Не е авторът на материала, и предоставя на студентите възможност за безплатно обучение и употреба! Най-новото допълнение , Ал IP: 66.249.93.206
Page генерирана за: 0.024 сек.