1.Wstęp:

Widmo promieniowania elektromagnetycznego

By narząd wzroku spełniał swoją funkcję potrzebne jest światło. Światło (promieniowanie widzialne) jest to mała część widma elektromagnetycznego, która powoduje bezpośrednio wrażenia wzrokowe. W widmie światła widzialnego można wydzielić przedziały długości fal, które oko ludzkie odbiera jako wrażenie różnych barw:

380 - 436 nm   fiolet,
436 - 495 nm   niebieski,
495 - 566 nm   zielony,
566 - 589 nm   żółty,
589 - 627 nm   pomarańczowy,
627 - 780 nm   czerwony.

Poniżej zamieszczony jest rysunek, przedstawiający widmo promieniowania elektromagnetycznego:

Promieniowanie widzialne obejmuje zakres fali elektromagnetycznej od 380 do 780nm. W skład widma, oprócz światła, wchodzi także ultrafiolet o mniejszych długościach fali niż światło widzialne oraz podczerwień o długościach większych

Zjawiska towarzyszące przejście promieniowania elektromagnetycznego przez ośrodek różny od próżni. Gdy wiązka światła przechodzi przez dwa ośrodki o różnych własnościach optycznych, to na powierzchni granicznej częściowo zostaje odbita, częściowo zaś przechodzi do drugiego środowiska, ulęgając załamaniu. Prawo załamania:

Zostało sformułowane przez Snelliusa w XVII wieku. Wielkość n jest stała, zwana współczynnikiem załamania ośrodka 2 względem ośrodka 1. Współczynnik załamania zależy od długości fali światła padającego. Z tego względu załamanie może być wykorzystane do rozłożenia wiązki światła na składowe o różnych długościach fali (barwach). Prawa odbicia i załamania są słuszne dla całego widma fal elektromagnetycznych.

Można je wyprowadzić z równań Maxwella. Z zasady Huyghensa wynika, że współczynnik załamania n jest stosunkiem prędkości światła w każdym z ośrodków:

Wskutek załamania światła odległości przedmiotów umieszczonych w środowisku optycznie gęstszym obserwowane z powietrza wydają się mniejsze. Szyba sprawia wrażenie cieńszej, niż jest w rzeczywistości, przedmioty w wodzie wydają się bliższe powierzchni itd., aby to wyjaśnić, wystarczy prześledzić bieg promieni wychodzących z punktu O położonego na dolnej powierzchni płytki płaskorównoległej

Powstanie pozornego obrazu rysy na dolnej powierzchni płytki płaskorównoległej:

Promień OA prostopadły do powierzchni granicznej wychodzi bez załamania, natomiast

OB tworzy z prostopadła wewnątrz szkła kat
, a w powietrzu kat
, większy od
wskutek załamania. Obserwowane promienie wychodzące z płytki są rozbieżne, ich przedłużenia przecinają się w punkcie O1 tworząc obraz pozorny. Odległość O1A równa h stanowi pozorna grubość płytki, podczas gdy AO = d jest grubością rzeczywista.

Mikroskop:

Mikroskop optyczny to urządzenie do silnego powiększania obrazu, wykorzystujące do generowania tego obrazu światło przechodzące przez specjalny układ optyczny składający się zazwyczaj z zestawu kilku-kilkunastu soczewek optycznych. Mikroskop optyczny może wykorzystywać zwykłe światło dzienne, dostarczane do układu optycznego przez specjalne lusterko, lub wykorzystywać sztuczne światło, którego źródło znajduje się zazwyczaj pod analizowaną próbką. Mikroskopy ze sztucznym źródłem światła bywają nazywane mikroskopami świetlnymi, większość profesjonalnych mikroskopów optycznych posiada jednak współcześnie możliwość pracy z użyciem światła naturalnego i sztucznego. Światło może padać na oglądany obiekt z góry - mówi się wtedy o odbiciowym mikroskopie optycznym. Światło może też padać na badany obiekt z dołu i przechodzić przez niego, co wymaga jednak, aby obiekt był półprzezroczysty. Mikroskopy optyczne mogą korzystać, ze zwykłego, niespolaryzowanego światła, lub korzystać ze światła spolaryzowanego. W tym drugim przypadku mówi się o polaryzacyjnym mikroskopie optycznym. Posługiwanie się światłem spolaryzowanym umożliwia obserwację wzrostu i zanikania kryształów i ciekłych kryształów. Niektóre mikroskopy optyczne korzystają też ze światła monochromatycznego. Są one często stosowane do obserwacji obiektów w zakresie poza-widzialnym (np.: w podczerwieni lub ultrafiolecie). Fizyczną granicą maksymalnego powiększenia obrazu w mikroskopie optycznym jest precyzja wykonania soczewek. Najlepsze mikroskopy optyczne, działające na spolaryzowane światło ultrafioletowe osiągają maksymalne powiększenie do ok. 3500x. Mikroskopy działające na zwykłe światło osiągają maksymalne powiększenia rzędu 1500x.

---