home
***
CD-ROM
|
disk
|
FTP
|
other
***
search
/
Chip 1997 July
/
Chip_1997-07_cd.bin
/
tema
/
optika
/
optika1.ins
/
MMT
/
MTDATA4.TXT
< prev
next >
Wrap
Text File
|
1996-02-26
|
7KB
|
142 lines
@CT 0
@LM 1
@RM 65
@PL 55
@TB -----T-----T-----T-----T-----T-----T-----T-----T-----T-----T-----T-----T-----T-----T-----T-----T-----T-----T-----T-----T-----T-----T
@MT 3
@MB 3
@PO 5
@PN 1
@OP
@LH 6
.str1
Mikroskop se skládá ze dvou spojnÿch optickÿch soustav, kteréì
nazÿváme objektiv a okulár. V nejjednodu¿¿ím p⌐ípadê to jsouì
jednoduché spojky (viz. obr. 4.1.). Objektiv má malou ohniskovouì
vzdálenost f1 a okulár vêt¿í ohniskovou vzdálenost f2. Pozorovanÿì
p⌐edmêt o vÿ¿ce y klademe p⌐ed p⌐edmêtovou rovinu objektivu tak,ì
aby se jeho obraz vytvo⌐il v p⌐edmêtové rovinê okuláru. Tentoì
obraz je vædy skuteçnÿ, p⌐evrácenÿ, zvêt¿enÿ a má vÿ¿ku y'. Jeì
zároveñ pro okulár, kterÿ má v mikroskopu stejnou funkci jakoì
lupa. Oko pak vidí neskuteçnÿ obraz pod zornÿm úhlem å'.ì
Vzdálenost σ=|F1'F2| se nazÿvá optickÿ interval mikroskopu .
.str2
4.1. Schéma mikroskopu
.str3
Pro mikroskop je definována veliçina úhlové zvêt¿ení mikroskopu.ì
Vychází z obecného úhlového zvêt¿ení │=å'/å, které platí proì
v¿echny subjektivní optické p⌐ístroje. Z nêho odvodíme, æe proì
úhlové zvêt¿ení mikroskopu je definováno:
⌠' tg ⌠' y' y y' d
│ = - = ---- = -- : - = - : --
⌠ tg ⌠ f2 d y f2
Z podobnosti barevnÿch trojúhelníkû na obr. 4.1., lze lehceì
odvodit, æe platí y'/y = σ/f1 takæe po dosazení do p⌐edchozíhoì
vztahu dostaneme:
σ d
│ = - : -
f1 f2
ùhlové zvêt¿ení mikroskopu je tedy p⌐ímo úmêrné optickémuì
intervalu σ a nep⌐ímo úmêrné ohniskové vzdálenosti objektivuì
f1 a okuláru f2 . Optickÿ interval se vêt¿inou nachází v rozsahu 15 aæì
20cm. Z p⌐edchozího vztahu odpovídá σ/f1 = y'/y p⌐íçnému zvêt¿eníì
Z1 objektivu a d/f2 úhlovému zvêt¿ení │2 okuláru. Pro zvêt¿eníì
mikroskopu lze pak zapsat: │ = Z1.│2. Nejvêt¿í úhlové zvêt¿ení,ì
kterého je moæné dosáhnout mikroskopem, je asi 2000.
.str4
V dûsledkuì
ohybu svêtla, dochází p⌐i zobrazování malÿch p⌐edmêtû k urçitémuì
zkreslení. Mikroskop nezobrazuje bod jako bod, ale jako svêtlÿì
prouæek obklopenÿ tmavÿmi a svêtlÿmi prouæky (interferençnímiì
minimy a maximy). Z toho plyne, æe zvêt¿ení mikroskopu nemûæe bÿtì
libovolnê veliké - je omezené rozli¿ovací mezí mikroskopu ,coæ jeì
nejmen¿í vzdálenost y dvou bodû, které mikroskopem vidíme jakoì
oddêlené. Z vlnové teorie vyplÿvá pro rozli¿ovací schopnostì
p⌐ibliænÿ vztah y = 0.5ù , kde ù je vlnová délka procházejícíhoì
svêtla. V dûsledku tohoto omezení se pro zobrazení extrémnê malÿchì
p⌐edmêtû pouæívá elektronovÿ mikroskop. U nêj dosahujeì
rozli¿ovací mez hodnot y = 0,35.10-6m.
.str5
Nyní se podrobnêji seznámíme s hlavními çástmi mikroskopu,ì
kterÿmi jsou: objektiv, okulár, osvêtlovací soustava a mechanickáì
soustava.
Objektiv je nejdûleæitêj¿í çástí mikroskopu. Charakterizuje hoì
p⌐íçné zvêt¿ení Z a malá ohnisková vzdálenost f1, coæ umoæñujeì
dosáhnout mikroskopu velká zvêt¿ení a velkÿ svêtelnÿ tokì
vstupující do soustavy. Podle stupnê korekce barevnÿch chybì
rozdêlujeme objektivy na achromáty, poloachromáty a apochromáty.ì
Kvûli úçinné korekci se pouæívá çelní polokruhová çoçka, kteráì
zmen¿uje rozbíhavost paprskû vysílanÿch p⌐edmêtem a pomáháì
korigovat otvorovou chyby. Optickou soustavu objektivu tvo⌐í takéì
krycí sklíçko na pozorovaném p⌐edmêtu. Objektivy dêlíme podleì
toho, jaké je prost⌐edí mezi çelní çoçkou a krycím sklíçkem.ì
U suchÿch objektivech je to vzduch, u imerzních kapalina (vizì
obr. 4.2.).
.str6
4.2. Základní druhy objektivû: a) Imerzní objektiv, b) Suchÿì
objektiv
.str7
Okulár má podobnou úlohu jako lupa. Je to vêt¿inou dvojçlennáì
soustava, p⌐içemæ oba mohou bÿt jednoduché nebo sloæené. Çástì
okuláru, která je blíæe k oku se nazÿvá oçní çlen, vzdálenêj¿í seì
nazÿvá sbêrnÿ çlen. V okulárech je p⌐edev¿ím pot⌐ebné korigovatì
barevnou chybu a astigmatismus. Nêkteré známé typy okuláru jsouì
na obr. 4.3.
.str8
4.3. Základní druhy okulárû mikroskopu: a) Ramsdenûv,
b)ì
Huygensûv,
c) Abbeho
.str9
Osvêtlovací soustava mikroskopu nám umoæñuje pozorovat p⌐edmêty,ì
které nejsou svêtelnÿmi zdroji. Protoæe mikroskopem pozorujemeì
p⌐edmêty prûhledné i neprûhledné, osvêtlujeme dvêma zpûsoby -ì
procházejícím svêtlem (obr.4.4a) a odraæenÿm svêtlem (obr.4.4b).ì
P⌐itom je¿tê mûæe jít o osvêtlení se svêtlÿm a nebo tmavÿmì
pozadím. Svêtlé pozadí získáme tehdy, kdyæ se paprsky vycházejícíì
ze zdroje svêtla dostanou do oka pozorovatele lomem nebo odrazem.ì
Tmavé pozadí získané tak, æe se do oka dostane jen svêtloì
odchÿlené ohybem na p⌐edmêtu, p⌐içemæ paprsky ze zdrojeì
procházejí mimo pozorovanÿ prostor.
.str10
4.4 a) Osvêtlení p⌐edmêtu procházejícím svêtlem s tmavÿm pozadím.ì
1 - kondenzor, 2 - stolek mikroskopu, 3 - tubus
.str11
4.4 b) Osvêtlení p⌐edmêtu odraæenÿm svêtlem se svêtlÿm pozadím
1 - kondenzor, 2 - stolek mikroskopu, 3 - tubus
.str12
Mechanická çást mikroskopu je tvo⌐ena stativem, na kterém jeì
p⌐ipevnên stolek a nosiç tubusu. Stolkem je moæno posouvatì
vertikálnê, u nêkterÿch typû i horizontálnê. Na nosiçi tubusu jeì
upevnênÿ tubus, kterÿ je sloæen ze dvou çástí: objektivové aì
okulárové. Okulárovÿ tubus se dá vysouvat a tím je moæno mênitì
délku celého tubusu. Objektivy jsou vêt¿inou umístêné naì
vícenásobné otoçné hlavici. Jejím otáçením je moæné mênitì
jednotlivé objektivy. Mikroskop zaost⌐ujeme tubusem, stolkem iì
stativem. Existuje mnoho typû mikroskopû: nap⌐íklad polarizaçní,ì
¿kolní, fotomikroskop, elektronovÿ aj.
.str 13
Elektronovÿ mikroskop sice nepracuje na základê ¿í⌐ení svêtla,ì
ale jeho princip je velmi zajímavÿ, a proto se domníváme, æe jeì
vhodná krátká zmínka o principu jeho çinnosti. tento druhì
mikroskopu eliminuje omezení plynoucí z ohybu svêtla naì
p⌐edmêtech srovnatelnÿch svou velikostí s vlnovou délkou ¿í⌐eníì
svêtla. Svêtelné paprsky jsou v nêm totiæ nahrazovány paprskyì
elektronovÿmi, Ty se uvolñují vêt¿inou z kovové spirály jejímì
rozæhavením na vysokou teploty. Mênit jejich smêr v¿ak nedokáæouì
obyçejné sklenêné çoçky. Pouæívají se k tomu tzv. magnetickéì
çoçky. Paprsky elektronû jsou nejprve magnetickou çoçkouì
usmêrnêny, aby dopadaly kolmo na pozorovanÿ p⌐edmêt (vzorek). Poì
prûchodem pozorovaném p⌐edmêtem (vzorkem) mêní svûj smêr aì
nakonec jsou soust⌐edêny magnetickÿmi çoçkami do vÿslednéhoì
obrazy, kterÿ mûæe bÿt mnohokrát vêt¿í neæ p⌐edmêt. Elektronovÿì
mikroskop je velmi dûleæitÿ p⌐i zkoumání p⌐edmêtû o velikostiì
srovnatelné nebo men¿í neæ vlnová délka svêtla.
.str14
4.5. Schéma elektornového mikroskopu 1 - zvlá¿tní stínítko, 2 -ì
elektronovÿ paprsek soust⌐edênÿ na stínítko, 3 - magnetickéì
çoçky, 4 - vzorek, 5 - zdroj elektronû