292

6.2. Wyznaczanie parametrów optycznych mikroskopu

6.2.1. Wyznaczanie apertury i zdolności rozdzielczej mikroskopu

UWAGA!

Obowiązuje znajomość podstawowych wiadomości z optyki geometrycznej, m.in. zasady powstawania obrazów w soczewkach oraz konstrukcji obrazu w mh kroskopie. Należy również zapoznać się ze zjawiskiem dyfrakcji i interferencji światła, co najmniej w zakresie podanym w rozdziale 6.9.

Mikroskop jako optyczny przyrząd powiększający służy do obserwacji elementów struktury preparatów. Stosujemy go wtedy, gdy drobne elementy struktury ciał nie są widzialne rozdzielnie „gołym” okiem. Dlatego ważnym parametrem charakteryzującym mikroskop, oprócz powiększenia, jest jego zdolność rozdzielcza, zwana też zdolnością rozpoznawczą.

Zdolnością rozdzielczą nazywa się odwrotność najmniejszej odległości d między elementami preparatu, które widzimy przez mikroskop rozdzielnie:

zdolność rozdzielcza ___

a

Doświadczalnie stwierdzono, że istotną rolę podczas powstawania obrazu w mikroskopie odgrywa zjawisko dyfrakcji, czyli ugięcia promieni świetlnych przy przechodzeniu przez preparat oraz interferencji promieni ugiętych. Tworzenie obrazu w mikroskopie należy wobec tego rozpatrywać na gruncie optyki falowej.______________

Preparat mikroskopowy składa się z drobnych elementów mniej lub bardziej przezroczystych. Podczas przejścia przez preparat światło ulega ugięciu na wszystkich jego elementach. Różne szczegóły preparatu stanowią dla przechodzącego światła skomplikowaną siatkę dyfrakcyjną. Prostym modelem preparatu może więc być siatka dyfrakcyjna. Obraz w mikroskopie jest tym lepszy, czyli wyraźniejszy i zawierający więcej szczegółów, im więcej wiązek świetlnych ugiętych trafi do obiektywu. Aby obraz dwóch szczelin siatki dyfrakcyjnej lub dwóch elementów preparatu był widziany w mikroskopie rozdzielnie, muszą wejść do obiektywu wiązki ugięte przynajmniej pierwszego rzędu.

Wiązka ugięta pierwszego rzędu odpowiada jasnemu prążkowi pierwszego rzędu w widmie dyfrakcyjnym otrzymanym w wyniku interferencji promieni ugiętych w siatce dyfrakcyjnej (ćw. 6.9). Wzmocnienie promieni interferującyeh zachodzi wtedy, gdy różnica dróg optycznych AZ promieni równa się całkowitej wielokrotności długości fali A.