Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Чуриловский В.Н. -> "Теория оптических приборов" -> 90

Теория оптических приборов - Чуриловский В.Н.

Чуриловский В.Н. Теория оптических приборов — М.: Машиностроение, 1966. — 565 c.
Скачать (прямая ссылка): teoriyaopticheskihpriborov1966.djvu
Предыдущая << 1 .. 84 85 86 87 88 89 < 90 > 91 92 93 94 95 96 .. 203 >> Следующая

е, =_^5М_. (Ш-47)
Ниже покажем, что обычно Г выбирается в пределах 500 А < | Г| < 1000Л.
Из формулы (111. 47) при этом следует, что q' лежит в пределах 0,25 мм <
q' < 0,50.
Значит, диаметр выходного зрачка микроскопа обычно много меньше диаметра
зрачка глаза.
244
Б. ДИФРАКЦИОННАЯ ТЕОРИЯ МИКРОСКОПА
§ 70. Основы дифракционной теории микроскопа
Геометрическая теория микроскопа, развитая выше, не может дать никаких
указаний о его разрешающей способности, так как последняя ограничивается
явлениями дифракции, возникающими при прохождении света через оптическую
систему микроскопа. В случае объективов зрительной трубы и фотокамеры мы
принимали, что дифракция вызывается ограничением пучков, исходящих из
отдельных точек предмета, отверстием входного зрачка. В случае же
микроскопа входной зрачок находится иа бесконечности, а апертурный угол а
обычно велик. Поэтому и дифракция, вызываемая ограничением пучков входным
зрачком, практически ничтожно влияет иа разрешающую способность, Зато в
микроскопе бывает малым диаметр Dп поля зрения на предмете. Если предмет,
обладающий микроскопической структурой, освещается проходящим сквозь него
светом, то непрозрачные или сильно поглощающие свет детали его структуры
действуют подобно дифракционной решетке, вызывая сильную дифракцию
проходящих пучков лучей.
Чтобы упростить эти явления, сохранив их физическую сущность, Аббе
предложил рассмотреть явление дифракции в случае, если предметом для
микроскопа служит обычная регулярная дифракционная решетка с.периодом е
(рис. III. 9).
Если решетка, погруженная в среду с показателем преломления п, освещается
монохроматическим пучком параллельных лучей, образующих угол Оо с
нормалью к решетке, то, пройдя решетку, этот пучок лучей распадается иа
серию параллельных пучков лучей. На чертеже каждый дифрагированный пучок
представлен одним лучом, проходящим через точку Л на решцуке. Все
дифрагированные пучки перенумерованы, причем прямо прошедший пучок лучей
(луч АВ0) имеет нулевой номер, пучки, расположенные выше нулевого, имеют
положительные; а пучки, лежащие ниже нулевого, - отрицательные номера. Из
физической оптики известна зависимость
sina0 - slnas - (III. 48)
245
Здесь з - номер или порядок дифрагированного пучка;
X - длина волиы света;
as - угол, образованный с нормалью 5-м дифрагированным пучком.
Если решетка освещена белым светом, то все дифрагированные пучки лучей,
кроме нулевого, разлагаются в спектры вследствие того, что углы as
зависят, как видно из формулы (III. 48), от X явно и, кроме того, через
величину п, которая является функцией от X. Только прн 5=0 угол as не
зависит от X. Поэтому прямо прошедший через решетку пучок лучей в спектр
не разлагается.
Рис. ш. ю
Пусть дифракционная решетка помещена перед объективом микроскопа (рис.
III. 10). Проследим ход двух лучей, исходящих из осевой точки А решетки и
относящихся к двум соседним дифрагированным пучкам 5-го н э + I-го
порядков. Напишем выражение (III. 48) для s + 1-го порядка
sin a0 - sin = (s . (111.49)
Вычитая (111.49) из (III. 48), получим
X
n sin as+i - л sinas = --. (III. 50)
Вследствие закона сниусов, который предполагается выполненным в данном
объективе, имеем
п sin as+i = V06 sin as-ц; )
, (111. 51)
nsinas =¦ I/06Slna8. J
Поэтому получим из выражения (III. 50)
• ' X
sincts+i-sinas = -(III. 52)
246
Обратимся теперь к рассмотрению физической стороны явлений, сопутствующих
прохождению света через микроскоп. Лучи параллельных пучков, идущих в
пространстве предметов вдоль главных лучей ABS н ABs+\, после выхода из
объектива соберутся в фокусах Fs и Fs+i, лежащих на преломленных лучах
FSA' и F'S+\A'. Из-за кривизны изображения точки Fs н Fs+i не лежат
строго в- плоскости апертурной диафрагмы, центр которой совпадает с
задним фокусом F' объектива.
У апертурной диафрагмы, как показано выше, возникает изображение
источника света. Благодаря дифракции, вызываемой решеткой, получается не
одно, а целая серия изображений источника света. На рис. III. 11 показана
дифракционная картина в плоскости апертурной диафрагмы. Эту картину можно
наблюдать, вынув окуляр из тубуса микроскопа. Все изображения источника
света, имеющего форму круглого диска, разложены в спектры, за исключением
изображения В0 нулевого порядка.
Дифракционная картина, возникающая у апертурной диафрагмы, называется
первичным изображением предмета. Оно совершенно не похоже на Рис. III.
II
предмет (в данном случае-на решетку),
но несет в себе информацию о предмете, достаточную для создания похожего
изображения. Такое изображение, называемое вторичным, действительно
возникает в плоскости полевой диафрагмы с центром в точке А'.
Фокусы Fs и Fs+j можно рассматривать как источники света, освещающие
плоскость полевой диафрагмы. Но фокусы Fs и Fs+i - дифрагированные
изображения одной точки источника света, и вследствие общности их
происхождения они излучают когерентный свет. В плоскости А Р' лучн,
Предыдущая << 1 .. 84 85 86 87 88 89 < 90 > 91 92 93 94 95 96 .. 203 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed