Что такое апертура в микроскопе
Апертура в микроскопе — это важная характеристика, которая определяет способность оптической системы собирать свет и противостоять дифракционному размытию деталей изображения. Вот подробное объяснение этого понятия:
Определение и типы апертур:
Апертура (лат. apertura — отверстие):
В оптике апертура описывает способность оптической системы собирать свет от объекта наблюдения.
Входная апертура:
Измеряется в линейном виде для удаленных объектов (как у телескопа или фотообъектива) и представляет собой диаметр светового пучка на входе в оптическую систему.
Угловая апертура:
Измеряется в угловом виде для близких объектов (как у лупы, объектива микроскопа или проектора) и представляет собой угол светового пучка, исходящего из точек предмета наблюдения и попадающего в оптическую систему.
Числовая апертура:
Числовая апертура (NA):
В световой микроскопии равна произведению показателя преломления среды между предметом и объективом на синус апертурного угла.
Эта величина наиболее полно определяет одновременно светосилу и разрешающую способность объектива микроскопа.
Увеличение числовой апертуры:
Для увеличения числовой апертуры объективов в микроскопии пространство между объективом и покровным стеклом заполняют иммерсионной жидкостью.
Роль апертуры в микроскопии:
Улучшение разрешения:
Числовая апертура определяет разрешающую способность объектива микроскопа.
Чем выше числовая апертура, тем лучше детализация изображения.
Увеличение светосилы:
Объективы с высокой числовой апертурой собирают больше света, что улучшает яркость и контрастность изображения.
Примеры и расчеты:
Формула для оценки разрешающей способности:
140 / D, где D — апертура объектива в миллиметрах.
Пример:
Если апертура объектива составляет 0.2 мм, то разрешающая способность будет 140 / 0.2 = 700 мкм.
Заключение
Апертура в микроскопе играет ключевую роль в определении способности оптической системы собирать свет и формировать детализированное изображение. Понимание различных типов апертур и их влияния на разрешение и светосилу помогает эффективно использовать микроскоп для различных исследовательских задач.
