Разрешающая способность характеризуется наименьшим расстоянием между двумя точками рассматриваемого предмета, которые видны раздельно. Чем меньше это расстояние, тем больше разрешающая способность оптического прибора (микроскопа). В случае освещенных объектов по методу Аббе предельное расстояние между двумя разрешенными точками определяется из условия: 
, где 
-длина волны в вакууме, A = n sin φ означает числовую апертуру объектива, угол 
- называется апертурным углом (рис.3).
Таким образом, увеличение разрешающей способности микроскопа можно добиться, применяя оптически плотные среды. Используются так называемые иммерсионные жидкости (например, кедровое масло с 
), которыми заполняется пространство между предметом и объективом. Также для наблюдения используют более коротковолновый диапазон (ультрафиолетовый свет).
Для определения числовой апертуры A на столике микроскопа устанавливают металлическую пластинку с круглым отверстием О (рис.3). Микроскоп фокусируется на края пластинки, после чего окуляр вынимается. Затем отвести в сторону осветительное зеркальце и на расстоянии l= ОD = 10см установить картон. В поле зрения наблюдателя виден круг, диаметр которого АВ необходимо определить. На картон положить лист белой бумаги, и глядя через микроскоп, зарисовать на бумаге карандашом видимый круг. Следует измерить с помощью масштабной линейки диаметр АВ нарисованного круга 5 раз и найти среднее значение АВср.
Из рис.3 видно, что 
.
Определить числовую апертуру A = n sin φ, для воздуха n = 1.
Вычислитьпредельный разрешимый размер для микроскопа при различных длинах волн (dкр красный цвет λ = 600 мкм, dсин синий цвет λ = 400 мкм). Результаты измерений и вычислений занести в таблицы.
Указания к выполнению работы:
1. Подготовить таблицу экспериментальных данных.
| № измерения | среднее | |||||
| АВ, мм |
| l, мм | tg φ | φ | sin φ | n | А | dкр, мкм | dсин, мкм |
2. Направить объектив 8х на подставку.
3. Поместить один из окуляров в тубус микроскопа.
4. Поместить металлическую пластинку с круглым отверстием (в отверстии находиться стекло) на столик микроскопа.
5. Сфокусировать микроскоп на края пластинки (настроить так чтобы были четко видны микроцарапины на стекле).
6. На осветительное зеркальце поместить картонку, а на картонку лист белой бумаги.
7. Вынуть окуляр микроскопа.
8. Смотря через тубус, на бумаге нарисовать круг по краям.
9. Пять раз измерить диаметр круга, вычислить среднее.
10. Измерить расстояние l от бумаги до пластинки.
11. Вычислить угол φ.
12. Вычислить числовую апертуру.
13. Вычислитьпредельный разрешимый размер для микроскопа при различных длинах волн (dкр красный цвет λ = 600 мкм, dсин синий цвет λ = 400 мкм).
Контрольные вопросы:
1. Устройство микроскопа
2. Начертите и объясните ход лучей в микроскопе.
3. От чего зависит линейное увеличение микроскопа?
4. Подтверждают ли ваши результаты формулу (4)?
5. От чего зависит разрешающая способность микроскопа?
6. Апертура
7. Иммерсионные жидкости
8. Минимальный разрешимый размер объекта в микроскопе
9. Полезное увеличение микроскопа
10. Электронные микроскопы
Литература:
1. Курс физики //под ред. В.Н.Лозовского.- С-Пб., изд. Лань, 2001
2. Ландсберг Г.С. Оптика.- М., Гостехиздат, 1979.
3. Иверонова В.И. Физический практикум.- М., Наука, 1963.
4. Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики. –М.: Высшая школа, 2000