70. Осветительные системы микроскопов

Как правило, объекты, исследуемые с помощью микроскопа, не являются самосветящимися, и для работы с ними требуется освещение посторонним источником света. Осветительная система должна обеспечивать получение контрастных и равномерно освещенных изображений. При оценке разрешающей способности микроскопа необходимо учитывать числовую апертуру осветительной системы конденсора. В этом случае формула (324) принимает вид где апертура объектива;

Рис. 163. Осветительная система Келера для наблюдения в проходящем свете

Рис. 164. Осветительная система Келера для наблюдения в отраженном свете

апертура конденсора. При оптимальном согласовании апертур

С помощью микроскопа можно исследовать прозрачные и непрозрачные объекты, поэтому используются осветительные системы как для проходящего, так и для отраженного света.

В микроскопии для освещения объектов пользуются методом светлого и темного полей.

Освещение предмета по методу светлого поля осуществляется лучами, которые, выйдя из осветительной системы и пройдя через прозрачный объект или отразившись от непрозрачного объекта, поступают в объектив. При этом фон, на котором наблюдается предмет, будет светлым.

При использовании метода темного поля предмет освещается лучами, диффузно отраженными от него. При отсутствии предмета лучи, идущие от осветительной системы, и объектив не поступают.

Наиболее распространенной осветительной системой в микроскопах является система Келера (рис. 163). Источник света 1 при помощи коллектора 2 проецируется в плоскость ирисовой апертурной диафрагмы 5 конденсора 6. Этот конденсор проецирует диафрагму 5 в плоскость входного зрачка 10 микрообъектива 8. После микрообъектива изображение источника получается в плоскости апертурной диафрагмы 9 микроскопа.

В непосредственной близости от коллектора расположена ирисовая полевая диафрагма 3, которая при помощи конденсора проецируется в предметную плоскость 7 микроскопа. Плоское зеркало 4 служит для изменения направления оптической оси. Если изменить диаметр диафрагмы 3, то изменится диаметр площадки в предметной плоскости 7, освешаемой осветителем, но сохранится апертура конденсора. Если изменить диаметр диафрагмы 5, то изменится

Рис. 165. Конденсор темного поля

только апертура конденсора. Указанные свойства осветительной системы делают ее универсальной и позволяют применять с микроскопами различных апертур.

Схема освещения непрозрачного предмета по способу Келера показана на рис. 164. Эта осветительная система называется опак-иллюминатором. Источник света 1 при помощи коллектора 2 проецируется в плоскость ирисовой апертурной диафрагмы 3. Конденсоры 4 и 6 проецируют эту диафрагму в плоскость апертурной диафрагмы 8 микрообъектива 9. Отверстие коллектора 2 проецируется конденсором 4 в плоскость ирисовой полевой диафрагмы 5, а затем конденсором 6 и микрообъективом 9 — в предметную плоскость микроскопа. После отражения от исследуемого непрозрачного объекта 10 лучи света проходят через микрообъектив 9, полупрозрачную пластину 7 и попадают в окуляр. Вместо полупрозрачной пластины 7 можно использовать прямоугольную отражательную призму, которая заполняет половину апертуры микрообъектива.

Для освещения объектов по методу темного поля необходимо использовать конденсор, числовая апертура которого больше, чем апертура микрообъектива Наблюдение по методу темного поля можно осуществить при одностороннем или круговом освещении. На рис. 165 приведена схема конденсора темного поля. В конденсоре используется кольцевая диафрагма 4 такого размера, чтобы средний диск диафрагмы перекрывал световой пучок, соответствующий апертуре микрообъектива. Если в предметной плоскости 2 отсутствует объект, то наблюдатель видит в окуляр микроскопа темное поле, так как лучи, вышедшие из конденсора 3, не попадают в микрообъектив 1. При наличии в предметной плоскости объекта его мелкие детали диффузно рассеивают свет и кажутся светлыми на темном поле.