Предел разрешения

- характеризует минимальное расстояние между двумя близко расположенными точками, различимыми в микроскоп раздельно.

				-
						длина волны света
				-
						показатель преломления
						среды между предметом и
						объективом
				-
						разрешающая способность
	Чем ↓ Z, тем R ↑					- апертурный угол
						объектива
						- ½ угла между крайними
						лучами конического светового
						пучка, входящего в объектив.

Числовая апертура

В современных оптических микроскопах u/2 = 700. При этом числовая апертура А→ max, и предел разрешения

Z→ min

Теория разрешающей способности микроскопа Аббе

Возможность различать мелкие детали предмета ограничивается явлением дифракции.

В теории Аббе:

микроскопируемый объект –

дифракционная решетка (Р), освещаемая параллельными лучами света. Лучи дифрагируют на щелях решетки(Р), собираются

линзой(Л) в её фокальной плоскости(F) и образуют систему максимумов (0;1 и 1’; 2 и 2’ и т.д.) За F лучи расходятся и,

пересекаясь в сопряженной плоскости, дают на экране (Э) изображение решетки.

а) Резкое изображение

в его образовании принимают участие лучи от всех

максимумов.

б) Изображение теряет резкость с

помощью диафрагмы (Д) ограничены лучи, формирующие изображение (резкость

в) Равномерное освещение экрана апертурный угол

уменьшен так, что в линзу попадают только прямые лучи,

образующие нулевой максимум

(К= 0) → изображения решетки

нет

Вывод теории разрешающей способности Аббе: для разрешения щелей в изображении дифракционной решетки необходимо, чтобы в образовании изображения участвовали, по крайней мере , лучи центрального (k = 0) и одного из первых главных максимумов интенсивности ( k= + 1)

k 1

U2

k 0

Полезное увеличение микроскопа

- предел разрешения глаза - предел разрешения микроскопа.

Увеличение называют полезным, если размеры предмета равны пределу разрешения микроскопа, а размеры его изображения –

пределу разрешения глаза.

,что соответствует Zг л = 70 мкм

Для соблюдения гигиены зрения используют микроскопы с увеличением

Глаз

различает

элементы

структуры

объекта,

которые

разрешаются

микроскопом.

=>

Для λ= 0,555 мкм Гmin ≈ 250 А

500 А ≤ Г ≤ 1000 А

При освещении объекта белым светом глаз наиболее чувствителен к λ= 0,555 мкм.

УФ- микроскоп

Оптическая система, предназначенная для анализа объектов

в ультрафиолетовых лучах;

используется для анализа (в том числе
прижизненного) распределения и динамики
преобразований макромолекул в клетках, что
основано на поглощении света нуклеиновыми	Изображение в УФ-
кислотами в участке спектра около 260 нм и	микроскопе
рядом белков (богатых фенилаланином и	белковоуглеводных
тирозином) - около 280 нм.	коацерватных капелек

Метод наблюдения в УФ-лучах делает
возможным	увеличение		предельной			Z
разрешающей способности микроскопа.									2A
Источник УФ излучения - ртутная дуга в
кварцевой	оболочке, помещенная			в
					R		1
контейнер	из	специального стекла,
задерживающего		видимый	свет,	но			Z
пропускающего УФ.

Главное преимущество метода состоит в том, что частицы многих веществ, прозрачные в видимом свете, сильно поглощают УФ и, следовательно, легко различимы в УФ - лучах (пуриновые и пиримидиновые основания, большинство витаминов, ароматические аминокислоты, некоторые липиды, тироксин и др.).

Этим обусловлено широкое применение УФ-микроскопии в качестве одного из методов цитохимического анализа.

Регистрация изображения –

так как УФ - лучи невидимы для человеческого глаза, то изображения в УФ - микроскопии регистрируют либо фотографически, либо с помощью электроннооптического преобразователя или люминесцирующего экрана.

Изображение, получаемое при помощи обычной оптической микроскопии (слева) и при помощи метода Хелля с помощью УФ лучей (справа).

Иммерсионная система

Иммерсионная система — оптическая система, в которой

пространство между объективом и предметом заполнено жидкостью. Такая жидкость называется иммерсией.

Используется для усиления яркости и увеличения разрешающей способности микроскопа. В этом случае числовая апертура увеличивается, а предел разрешения уменьшается.

В качестве иммерсии применяются : Кедровое или минеральное масло

(показатель преломления 1,515) Водный раствор глицерина (1,434)

Физиологический раствор (1,3346) Дистилированная вода (1,3329) Монобромнафталин (1,656) Вазелин (1,503)

Йодистый метилен (1,741)

Z

2A

R 1

Z