Część teoretyczna:
Mikroskop- to optyczny przyrząd powiększający służący do oglądania w powiększeniu struktury preparatów. Elementarny mikroskop składa się z dwóch soczewek skupiających, zwanych odpowiednio obiektywem i okularem. Obserwowany przedmiot umieszczamy w odległości zawartej między ogniskową i podwójną ogniskową obiektywu, jednak w pobliżu jego ogniska. Powiększony, odwrócony i rzeczywisty obraz A1B1 tego przedmiotu obserwujemy przez drugą soczewkę skupiającą, jak przez lupę. Okular wytwarza pozorny obraz A2B2 rzeczywistego obrazu A1B1.
Cechy charakteryzujące mikroskop :
Apertura- wyrażona wzorem:
A = n sin ϕ
gdzie:
ϕ- połowa kąta rozwarcia obiektywu
n- współczynnik załamania ośrodka
Zdolność rozdzielcza- nazywa się odwrotnością najmniejszej odległości d między elementami preparatu, które widzimy przez mikroskop oddzielnie:
1/d = n sin ϕ/λ
Powstawanie obrazu:
Różne cechy preparatów stanowią dla przechodzącego światła siatkę dyfrakcyjną. Obraz jest tym lepszy im więcej im więcej wiązek ugiętych wpadnie do obiektywu, które uginają się na preparacie, a do obiektywu wpadną tylko te które spełnią warunek tzn. będą mniejsze bądź równe katowi rozwarcia obiektywu. Warunkiem dobrego widzenia jest dotarcie przynajmniej wiązek ugiętych pierwszego rzędu.
Wzmocnienie promieni zachodzi wtedy, gdy
∆Z = kλ gdzie: k - 0,1,2,3...
Droga optyczna optyczną promieni zależy od:
Z = nl l- odległość drogi geometrycznej
Podczas używania cieczy immersyjnej, która powoduje mocniejsze ugięcie wiązki światła, różnica dróg optycznych wyrazi się wzorem:
∆Z = n d sinφ
Wzory końcowe do obliczeń:
A = sinφ = s/√L2+s2
1/d = A/λ
P = a*b/k
Przebieg ćwiczenia:
Po odczytaniu powiększenia obiektywu i okularu i skorzystaniu ze wzoru na powiększenie:
Pc = Pob*Pok
ustaliliśmy powiększenie całkowite mikroskopu które wyniosło 100 ponieważ
Pob - 10x
Pok - 10x więc:
Pc = 10*10 = 100
Po badaniu powiększenia metodą doświadczalną wynik był zbliżony ≈100
Powiększenie mikroskopu :
Kątowe to stosunek kąta widzenia przedmiotu przez mikroskop do kąta, pod jakim widzielibyśmy ten przedmiot gołym okiem.
Liniowe to stosunek długości elementu obrazu do długości tego samego elementu przedmiotu lub stosunek wielkości obrazu do wielkości przedmiotu. Wyraża się ono przybliżonym wzorem:
W = ld/fob fok
gdzie:
l - odległość obiektywu od okularu
d - odległość dobrego widzenia (normalnie 25 cm)
fob - ogniskowa obiektywu
fok - ogniskowa okularu
Obliczenia i dyskusja błędu:
λ=5*10-7
L [m] |
S [m] |
A |
D [1/m] |
ΔA |
ΔD [1/m] |
0,4 |
0,1 |
0,242536 |
485071 |
0,004569 |
9139 |
0,35 |
0,09 |
0,249041 |
498082 |
0,005194 |
10388 |
0,2 |
0,05 |
0,242536 |
485071 |
0,009131 |
18263 |
Średnia wartość apertury: A=0,245 ± 0,006
Średnia wartość zdolności rozdzielczej: D=489408 ± 12596 [1/m]
Obliczanie powiększenia:
a=20
b=4