Теория оптических приборов - Чуриловский В.Н.
Скачать (прямая ссылка):
слой иммерсионной жидкости 3. Иммерсионная жидкость должна быть также
между покровным стеклом 1 и фронтальной линзой объектива (не показанной
на чертеже). Апертура этого конденсора достигает 1,4 при фокусном
расстоянии 10,0 мм. В последнее время получил распространение кварцевый
конденсор, отличающийся повышенной прозрачностью в коротковолновом
участке спектра.
К новейшим усовершенствованиям микроскопа относится пан-кратический
конденсор, позволяющий плавно менять апертуру и освещаемое поле
одновременно, такчто при увеличении апертуры освещаемое поле уменьшается,
и наоборот. В наиболее ответственных
18*
275
случаях, например прн определении размеров деталей, близких к пределу
разрешающей способности, можно рекомендовать заменить конденсор таким же
объективом, какой применен в визуальной части микроскопа, но используемым
в обратном ходе лучей.
Если апертурная диафрагма конденсора полностью заполнена светом, в
микроскопе наблюдаются менее прозрачные детали в виде темных участков на
светлом фоне. Такое освещение принято называть освещением на светлом
поле. Световой поток, проходящий через микроскоп, сравнительно велик, и
глаз поэтому адаптирован на свет. Можно, однако, осуществить и освещение
на темном поле, при котором глаз наблюдателя адаптирован иа темноту. При
показанном на чертеже (рис. III. 22, б) конденсоре Аббе, состоящем из
двух линз 7 и 6 с иммерсионным устройством, состоящим из слоев 5 и 2
иммерсии, предметного стекла 4 и покровного стекла 3, для освещения на
темном поле применяется кольцевая диафрагма <5, установленная в передней
фокальной плоскости конденсора. Поэтому внутри конуса лучей, сходящихся в
осевой точке предмета, образуется не заполненная светом коническая
полость. Если апертура лучей, ограничивающих эту полость, больше апертуры
объектива, то при отсутствии на предметном стекле 4 предмета все. лучи,
прошедшие через конденсор, не попадут во фронтальную линзу 1 объектива,
как это показано на чертеже, и наблюдатель, смотрящий в микроскоп, увидит
полную темноту.
Если же на предметном стекле 4 имеется подходящий предмет, то в отверстие
фронтальной линзы 1 объектива попадут лучи, рассеянные структурными
деталями предмета вследствие дифракции, преломления и отражения света.
Поэтому предмет представляется в виде светлых участков и контуров на
темном фоне. Нетрудно понять, что контраст изображения иа темном поле
значительно выше, чем контраст изображения иа светлом поле. Этим
достигается улучшение условий видимости слабых деталей, но, конечно, не
сдвигается предел разрешающей способности, установленный формулой (III.
69).
Практика показала, что линзовые конденсоры при освещении на темном поле
не позволяют получить совершенно черный фон. Вследствие многократного
отражения света от преломляющих поверхностей конденсора фон засвечивается
паразитным светом, что влечет за собой снижение высокого контраста. Этот
недостаток устранен в зеркальных конденсорах для темного поля.
Параболоидконденсор первого типа представляет собой стек-ляцноетело 4
(рис. III. 23, а), сбоков ограниченное поверхностью параболоида вращения
с фокусом в осевой точке предмета, находящегося между покровным стеклом 1
и предметным стеклом 2, а сверху и снизу имеющее плоские грани. Между
верхней гранью конденсора и предметным стеклом 2 находится слой
однородной иммерсии 3.
276
Расчет параболоидкондеисора можно легко выполнить на основании формулы
параболы
у2 = 4 f'x (III. 107)
и выражения
(III. 108)
получаемого по чертежу с учетом известного свойства параболы: ее
субнормаль постоянна и равна 2/'. Будем считать, что конструктору
известны наибольший и наименьший апертурные углы а2 и а2. Кроме того, он
может выбрать величину а - совместную
толщину предметного стекла 2 и иммерсионного слоя 3. Тогда для нахождения
фокусного расстояния параболоидкондеисора послужит формула
sin2 а]
/' =---------а. (III. 109)
1 cos ах 4 1
Затем находится высота h стеклянного тела 4 конденсора
sin -J- (ах + а2) sin \ (а! - а3)
Л =------ j -х-------------------(III.ПО)
sin8 у ах sin2 у а2
Наконец, определяются диаметры и ?)2 верхней и нижией граней конденсора:
Dx = 2а tg а,; 1
D, = 2 (а + A) tg а2. J (III. 111)
Параболическая форма отражающей поверхности параболоидкон-денсора
обеспечивает отсутствие сферической аберрации.
Более компактен параболоидконденсор второго типа (III. 23, б), который
также имеет стеклянное тело 4, сверху и снизу
277
ограниченное плоскими гранями. Боковая его поверхность поверхность
параболоида вращения с фокусом в некоторой точке F. Световые лучи,
отраженные от поверхности параболоида (покрытой отражающим слоем),
направляются к точке F, но встречают на пути нижнюю грань конденсора и,
отразившись от нее.(полное внутреннее отражение), проходят сквозь
иммерсионный слой 3 и предметное стекло 2, попадая в осевую точку А
предмета, находящегося между предметным стеклом 2 и покровным стеклом 1.
Анализ хода лучей в этом конденсоре приводит к следующим расчетным
