38. Микроскопия-оптическая совокупность методов наблюдения и исследования с помощью оптич. Микроскопа.

Микроскоп применяют для получения больших увеличений при наблюдении мелких предметов.

Ход лучей в микроскопе:

Увеличенное изображение предмета в микроскопе получается с помощью оптической системы, состоящей из двух короткофокусных линз – объектива O1 и окуляра O2 . Объектив даст действительное перевернутое увеличенное изображение предмета. Окуляр располагают так, чтобы промежуточное изображение находилось в его фокальной плоскости. Мнимое изображение предмета, рассматриваемое через окуляр, всегда перевернуто. Предмет АВ помещается перед объективом немного дальше от его фокуса. Объектив создаёт действительное увеличенное изображение А1В1 предмета вблизи переднего фокуса окуляра, которое рассматривается глазом.

39. Энергетические характеристики световых потоков. Дифракционная решетка. Любой источник света излучает в пространство электромагнитные волны, которые переносят энергию. Величина энергии, испускаемой источником в единицу времени, называется энергетическим потоком. Таким образом, физический смысл потока - мощность. Энергетический поток в общем случае распределён по некоторому интервалу длин волн внутри оптического диапазона, который включает инфракрасный диапазон (от 1 мм до 0,77мкм), видимый диапазон (от 0,77 до 0,38 мкм) и ультрафиолетовый диапазон (от 0,38 мкм до 1 нм).

Световой поток — физическая величина, характеризующая количество «световой» мощности в соответствующем потоке излучения.

Плотность потока -энергетич. характеристика эл.-магн. излучения, распространяющегося в заданном направлении, пропорциональная квадрату амплитуды колебаний.

Волновая оптика — раздел оптики, который описывает распространение света с учётом его волновой природы. Явления волновой оптики — интерференция, дифракция, поляризация и т. п.

Дифракционная решётка — оптический прибор, работающий по принципу дифракции света, представляет собой совокупность большого числа регулярно расположенных штрихов, нанесённых на некоторую поверхность.

Расстояние, через которое повторяются штрихи на решётке, называют периодом дифракционной решётки. Обозначают буквой d.

Если известно число штрихов (N), приходящихся на 1 мм решётки, то период решётки находят по формуле: d = 1 / N

Дифракционный спектр - Распределение интенсивности на экране, получаемое вследствие дифракции.

40.Разрешающая способность и предел разрешения оптических приборов.Предел разрешения — это такое наименьшее расстояние между двумя точками предмета, когда эти точки различимы, т. е. воспринимаются в микроскопе как две точки. Разрешающей способностью обычно называют способность микроскопа давать раздельные изображения мелких деталей рассматриваемого предмета. Полезное увеличение – это видимое увеличение, при котором глаз наблюдателя будет полностью использовать разрешающую способность микроскопа, то есть разрешающая способность микроскопа будет такая же, как и разрешающая способность глаза.

Предел разрешения глаза - это минимальный угол, при котором глаз наблюдает раздельно две светящиеся точки. Угловой предел разрешения глаза составляет около 1 градуса.

Предел разрешения микроскопа: D=1/z

41. Поляризация света – процесс упорядочения колебаний вектора напряжённости электрического поля световой волны при прохождении света сквозь некоторые вещества или при отражении светового потока. Существует несколько способов получения поляризованного света.

1)Поляризация при помощи поляроидов. Применение поляроидов является в настоящее время наиболее распространенным способом поляризации света.

2)Поляризация посредством отражения. Если естественный луч света падает на черную полированную поверхность, то отраженный луч оказывается частично поляризованным. Степень поляризации тем больше, чем правильнее выдержан угол падения. 3)Поляризация посредством преломления.В качестве поляризатора и анализатора используется стопка сложенных вместе 10—15 тонких стеклянных пластинок.

Оптическая активность - способность среды вызывать вращение плоскости поляризации проходящего через неё оптического излучения.

42. Рассеяние света. Виды оптических неоднородностей. Рассеяние света - изменение характеристик потока оптического излучения при его взаимодействии с веществом. Этими характеристиками могут быть, частотный спектр, поляризация света.

Различают два основных вида неоднородностей:

Мелкие инородные частицы в однородном прозрачном веществе. Такие среды являются мутными: дым, туман, взвеси, эмульсии. Рассеяние в мутных средах называют явлением Тиндаля.

Оптические неоднородности, возникающие в чистом веществе из-за статистического отклонения молекул от равномерного распределения (флуктуации плотности).

Показатель рассеяния - величина, обратная расстоянию, на котором поток излучения, образующего параллельный световой пучок, ослабляется в результате рассеяния в среде в 10 раз или в е раз.

Закон Рэлея гласит, что интенсивность I рассеиваемого средой света обратно пропорциональна 4-й степени длины волны l падающего света в случае, когда среда состоит из частиц-диэлектриков, размеры которых много меньше l.

I~1/ λ⁴

43. Поглощение света. Закон Бугера.

Поглощение света - уменьшение интенсивности оптического излучения, проходящего через материальную среду, за счёт процессов его взаимодействия со средой.

Закон Бугера. Физический смысл в том, что сам процесс потери фотонов пучка в среде не зависит от их плотности в световом пучке, т.е. от интенсивности света и от полудлины.

I_L=I₀e^-kl

l – длина волн, k- показатель поглощения, I₀– интенсивность поглощающего пучка.

Закон Бугера — Ламберта — Бера определяет постепенное ослабление параллельного монохроматического пучка света при распространении его в поглощающем веществе. Если мощность пучка, вошедшего в слой вещества толщиной l, равна Io, то, согласно Б.—Л.—Б. з., мощность пучка при выходе из слоя.

Коэффициент пропускания – отношение потока излучения, прошедшего через среду, к потоку, упавшему на ее поверхность .

t = Ф/Ф0

Оптическая плотность – мера непрозрачности слоя вещества для световых лучей. D = lg(-F0/F)

Прозрачность среды́ — отношение величины потока излучения, прошедшего без изменения направления через слой среды единичной толщины к величине падающего потока.