Оптичні методи дослідження біологічних об’єктів
Лупа як система, що дозволяє на відстані найкращого зору розглядати предмет під більшим кутом зору. Загальна характеристика мікроскопа як прибору, який служить для значного збільшення малих об'єктів, та визначення поняття про його корисне збільшення.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | доклад |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 02.04.2013 |
| Размер файла | 119,9 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Оптичні методи дослідження біологічних об'єктів
Оптична мікроскопія
1. ЛУПА
Призначення лупи полягає в тому, щоб на відстані найкращого зору (для нормального ока вона рівна 25 см) розглядати предмет під більшим кутом зору (рис. 1).
Рисунок 1
Предмет АВ знаходиться на відстані найкращого зору і видний під кутом . У положенні предмет бачимо під кутом , проте він знаходиться близько до ока. Лупа віддаляє А зображення предмета на О відстань найкращого зору (положення ). Проте тепер предмет спостерігаємо під кутом зору , і, отже, чіткіше можна розглянути його деталі. Збільшення, яке дає лупа. Оцінюємо відношенням , де - відстань найкращого зору, - фокусна відстань лінзи.
2. МІКРОСКОП
Мікроскоп служить для значного збільшення малих об'єктів. Його оптична система (мал. 2) складається в напростішому випадку з короткофокусної збиральної лінзи (об'єктива) з фокусною відстанню і довгофокусної збиральної лінзи (окуляра) з фокусною відстанню . Оптичні осі окуляра і обєктива співпадають.
Рисунок 2
Призначення об'єктива давати збільшене дійсне зображення об'єкта. Проте збільшення, яке дає об'єктив, недостатнє, тому зображення розглядається через окуляр, який дає уявне зображення. Окуляр являється лупою. Збільшення об'єктива і окуляра визначаються за формулами:
,
де - відстань між заднім фокусом об'єктива і переднім фокусом окуляра,
- відстань найкращого зору.
Загальне збільшення мікроскопа дорівнює добутку збільшень об'єктива і окуляра:
Практично збільшення оптичного мікроскопа не перевищує 2500-3000. Це зумовлено дифракційними явищами.
Явище дифракції світла приводить до того, що якщо дві точки досліджуваного об'єкта знаходяться дуже близько одна від одної, то в мікроскоп неможливо побачити їх роздільно: зображення їх зіллються. Властивість оптичної системи давати роздільне зображення дрібних деталей предмета, який розглядається в мікроскоп, називається роздільною здатністю мікроскопа. Роздільна здатність характеризується роздільною відстанню , під якою розуміють найменшу відстань між двома точками; предмета, при якому їх зображення видно роздільно. Чим менша роздільна відстань, тим вища роздільна здатність мікроскопа.
Відповідно до теорії Аббе гранична роздільна відстань визначається за формулою:
де - довжина хвилі світла, яким освітлюється препарат,
- показник заломлення середовища між препаратом і об'єктивом мікроскопа,
- апертурний кут об'єктива мікроскопа - кут між оптичною віссю об'єктива і променем, який проведений із центру розглядуваного предмета до краю отвору об'єктива
Величина називається числовою апертурою об'єктива. Відзначимо, що наведений вираз справедливий при освітленні препарату пучком світла, що сходиться. При освітленні паралельним пучком величина виявляється більшою вдвічі.
Знаючи величину , можна правильно підібрати об'єктив, який дозволив би розрізняти об'єкти потрібного розміру, наприклад при проведенні біологічних досліджень (вивчення мікробів).
З формули видно шляхи збільшення роздільної здатності мікроскопа:
- збільшення величини апертурного кута - в сучасних короткофокусних об'єктивах цей кут рівний майже 90°;
- збільшення - показника заломлення між об'єктивом і предметом цей простір може бути заповнений маслом (наприклад, кедрове) з (такі системи називають імерсійними).
Таким чином, із формули видно, що досяжна роздільна здатність мікроскопа буде рівна для
Отже, в оптичний мікроскоп можна розрізняти деталі, взаємно віддалені не менш ніж на 0,2 мкм.
При роботі з мікроскопом суттєве значення має поняття його корисного збільшення, яке зв'язане як з величиною роздільної відстані об'єктива мікроскопа, так і з роздільною здатністю ока спостерігача, яка також обмежена. На відстані найкращого зору (для нормального ока 25 см) око людини може розрізняти роздільно дві точки, якщо відстань між ними не менше 0,1 мм. Це і є роздільна відстань неозброєного ока.
Корисним збільшенням мікроскопа називають таке його значення, при якому око може розрізняти деталі, розміри яких рівні роздільній відстані об'єктива мікроскопа.
Тобто, якщо роздільна відстань об'єктива рівна , то корисним збільшенням буде таке, при якому зображення деталей розмірами буде збільшене оптичною системою мікроскопа до розмірів, які відповідають роздільній відстані ока , тобто корисне збільшення рівне (де - роздільні відстані ока і об'єктива мікроскопа).
Знайдемо корисне збільшення для об'єктива, числова апертура якого рівна 0, 4, при освітленні препарату світлом з довжиною . Роздільна відстань такого мікроскопа рівна:
Корисне збільшення мікроскопа буде рівне:
Якщо, допустимо, корисне збільшення об'єктива рівне 20, то для забезпечення такого збільшення мікроскопа необхідно використати окуляр, який має приблизно восьмиразове збільшення.
Числове значення апертури об'єктива з достатньою точністю можна визначити експериментально, виходячи з таких міркувань: точка предмета О лежить на головній античній осі ОС об'єктива (рис. 3).
Рисунок 3
лупа мікроскоп корисний збільшення
Кут АОВ, утворений продовженням променів АО та ВО, дорівнює куту АОВ. З прямокутного трикутника СОВ ; знайдемо , вимірявши відстані ОС та СВ. Знаючи довжину хвилі , та показник заломлення , визначимо роздільну відстань оптичного мікроскопа.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Розрахунок відстані від лінзи до зображення, використовуючи формулу лінзи. Визначення фокусної відстані лінзи і відстані від лінзи до зображення. Найменша можлива відстань між предметом та його дійсним зображенням, створюваним збиральною лінзою.
контрольная работа [119,0 K], добавлен 10.06.2011Методи добування наночастинок. Рентгенофазовий аналіз речовини. Ніхром та його використання. Рентгеноструктурні дослідження наночастинок, отриманих методом вибуху ніхромових дротинок. Описання рефлексу оксиду нікелю NiO за допомогою функції Гауса.
курсовая работа [316,6 K], добавлен 24.05.2015Призначення та склад системи електропостачання стаціонарного аеродрому. Схеми електричних мереж і аеродромні понижуючі трансформаторні підстанції. Визначення розрахункового силового навантаження об’єктів електропостачання аеропорту, їх безпечність.
дипломная работа [1,8 M], добавлен 22.09.2011Складання моделі технічних об’єктів в пакеті Simulink, виконання дослідження динаміки об’єктів. Моделювання динаміки змінення струму якісної обмотки та швидкості обертання якоря електричного двигуна постійного струму. Електрична рівновага моделі.
лабораторная работа [592,7 K], добавлен 06.11.2014Поняття про ідеальну оптичну систему і її властивості. Лінійне збільшення. Кардинальні елементи ідеальної оптичної системи. Залежності між положенням і розміром предмету і зображення. Зображення похилих площин. Формули для розрахунку ходу променів.
дипломная работа [4,9 M], добавлен 12.09.2012Виникнення полярного сяйва, різноманітність форм та кольору. Пояснення явища веселки з точки зору фізики, хід променів у краплині. Види міражів, механізм їх появи, припущення і гіпотези щодо виникнення. "Брокенський привид": специфіка оптичного ефекту.
реферат [4,1 M], добавлен 25.03.2013Визначення фокусної відстані лінзи до зображення. Розрахунок найменшої відстані між предметом і його дійсним зображенням. Знаходження оптичної сили заданих лінз і оптичної сили окулярів для далекозорої людини, щоб вона бачила як людина з нормальним зором.
контрольная работа [111,2 K], добавлен 02.06.2011Прожектори – пристрої, що призначені для перерозподілу світлового потоку в середині малих тілесних кутів. Розрахунок наближеного значення фокусної відстані та коефіцієнтів аберації зон. Визначення кривої сили світла для безабераційного відбивача.
курсовая работа [708,4 K], добавлен 03.06.2017Реле часу як електричне реле з нормованим часом вмикання або вимикання, його призначення, принципова схема та режими роботи. Різновиди реле часу та особливості їх застосування. Шляхи збільшення витримки часу. Порядок визначення часової затримки.
лабораторная работа [368,5 K], добавлен 06.02.2010Побудова експериментальної кривої розгону астатичного об'єкта. Використання методу Сімою. Ідентифікація динамічного об'єкта керування по імпульсній характеристиці. Ідентифікація об'єктів керування частотним методом. Апроксимація складних об'єктів.
реферат [838,3 K], добавлен 18.07.2013Теплофізичні методи дослідження полімерів: калориметрія, дилатометрія. Методи дослідження теплопровідності й температуропровідності полімерів. Дослідження електричних властивостей полімерів: електретно-термічний аналіз, статичні та динамічні методи.
курсовая работа [91,3 K], добавлен 12.12.2010Загальний опис Зуєвської ТЕС, характеристика основного й допоміжного устаткування блоку 300 МВт. Тепловий розрахунок конденсатора турбоустановки. Дослідження параметрів роботи низькопотенційного комплексу. Усунення забруднень у трубках конденсатора.
дипломная работа [1,3 M], добавлен 01.02.2011Сутність позитивної люмінесценції. Основні поняття квантової механіки, яка базується на тому, що енергія в будь-якій системі змінюється не безперервно, а стрибком, і тому набуває лише певних значень. Збільшення амплітуди імпульсу негативної люмінесценції.
реферат [34,4 K], добавлен 21.01.2011Предмет, методи і завдання квантової фізики. Закони фотоефекту. Дослідження Столєтова. Схема установки для дослідження фотоефекту. Фотоефект як самостійне фізичне явище. Квантова теорія, що описує фотоефект. Характеристика фотоелементів, їх застосування.
лекция [513,1 K], добавлен 23.11.2010Розробка структурної схеми СЕП відповідно до вихідних даних. Побудова добових і річних по тривалості графіків навантажень для підстанцій об’єктів. Визначення числа і потужності силових трансформаторів і генераторів на підстанціях. Розподільні мережі.
курсовая работа [537,7 K], добавлен 24.02.2009Характеристика теорії близькодії на відстані, яку почав розвивати англійський фізик Майкл Фарадей, а остаточно завершив Максвелл. Особливості електричного поля нерухомих зарядів, яке називають електростатичним та його потенціалу. Закон постійного струму.
реферат [29,7 K], добавлен 29.04.2010Визначення поняття спектру електромагнітного випромінювання; його види: радіо- та мікрохвилі, інфрачервоні промені. Лінійчаті, смугасті та безперервні спектри. Структура молекулярних спектрів. Особливості атомно-емісійного та абсорбційного аналізу.
курсовая работа [46,6 K], добавлен 31.10.2014Визначення розрахункового навантаження будинків. Розроблення схеми внутрішньоквартального електропостачання електричної мережі, електричних навантажень на шинах низької напруги. Вибір кількості, коефіцієнтів завантаження та потужності трансформаторів.
дипломная работа [4,8 M], добавлен 07.02.2012Поняття про ідеальну оптичну систему, кардинальні елементи. Залежності між положеннями і розмірами предмета і зображення. Параксіальні і нульові промені: побудова і розрахунок їх ходу, фокусні відстані заломлюючої поверхні в параксіальній області.
реферат [126,5 K], добавлен 07.12.2010Характеристика теплових мереж і кадровий склад підприємства. Фізико-географічні та кліматичні особливості району. Вдосконалення технологічної схеми та проект об’єкту реконструкції з екологічної точки зору. Оцінка економічної ефективності проекту.
дипломная работа [2,1 M], добавлен 07.03.2013
