Введение в методы микроскопического исследования - Аппельт Г.
Скачать (прямая ссылка):
Если нужно детально изучить какой-нибудь предмет, то его следует рассматривать на близком расстоянии. Чем дальше он удален от глаза, тем менее ясно выглядят его составные части. Если бы нужно было рассмотреть мельчайшие детали какого-либо предмета, то пришлось бы приблизить к нему глаз на очень близкое расстояние. Однако степень аккомодации нашего глаза оказывается недостаточной. Если смотреть со слишком близкого расстояния, то теряется ясность видения. Нормальный глаз способен без особого напряжения хорошо различать предметы на расстоянии 250 мм. Это расстояние принято называть расстоянием ясного зрения1. У людей, носящих очки, последние служат для восстановления нормального зрения.
Строение сетчатки нашего глаза таково, что две параллельные линии длиной около 1 мм не восприни-
1 Г. Г. Слюсарев (1955) предложил называть это расстояние «удобным расстоянием зрения». — Ред.
маются раздельно в том случае, если их расстояние от глаза в 3500 раз превышает расстояние их друг от друга. Поясним это примером. Предположим, что две линии отстоят друг от друга на 2 см. Тогда при 3500-кратном увеличении это составит 7000 см, или 70 м. Если обе линии удалены от глаза более чем на 70 м, то они воспринимаются уже не раздельно, а в виде одной линии, т. е. они больше не разрешаются.
Для того чтобы достигнуть разрешения двух линий, обе они должны образовать со зрачком глаза угол, который стягивает дугу по крайней мере в одну минуту при очень напряженном зрении, в 2 минуты при обычном напряжении зрения, а при спокойном зрении — даже в 4 минуты. Этот угол называют предельным углом резкого зрения.
Чем-болыпе приближать обе линии к глазу, тем значительнее он будет аккомодировать. Поскольку, однако, приближение объекта к глазу в нормальных условиях не должно превышать 250 мм, мы вынуждены пользоваться микроскопом, который как бы приближает наш глаз к двум предполагаемым линиям, • благодаря чему мы видим расстояние между ними все более и более увеличенным.
В мнимом изображении, возникающем в микроскопе, глаз видит две линии раздельными в том случае, если они оказываются удаленными друг от друга по меньшей мере на
0,07 мм. Другими словами, таково должно быть расстояние между двумя линиями, чтобы на расстоянии 250 мм они воспринимались как раздельные.
1.2. ДИФРАКЦИЯ СВЕТОВЫХ ЛУЧЕЙ
Согласно общепринятому представлению, свет является волновым движением. Если световые волны, направленные зеркалом микроскопа на объект, проникают через мельчайшие отверстия в структурах, то они дифрагируют и распространяются дальше с запозданием на одну или несколько длин волн. Угол между оптической осью и направлением распространения световых волн называется углом дифракции.
Чем меньше отверстие в структуре препарата, тем сильнее дифрагируют световые волны и тем больше, следовательно, угол дифракции.
Кроме того, степень дифракции определяется длиной волны используемого при освещении света. Она составляет, например, для желто-зеленого света 0,00055 мм, или 0,55/л (lj« = 1/1000 мм). Но белый свет состоит, как известно, из всех цветов спектра, которые лишь в совокупности, слагаясь друг с другом, дают белый цвет. Длина волны красного света больше, а фиолетового — меньше, чем 0,55/л. Кто
из моих читателей желает ближе познакомиться с этим зопросом, тому можно рекомендовать прекрасную книгу Лехера «Учебник физики для медиков, биологов и психологов». Останавливаться же подробнее на природе и свойствах света здесь нет возможности, так как это выходит за рамки нашего изложения.
Лучи длинноволновой части спектра (красные) дифрагируют в микроскопических структурах больше, чем коротковолновые лучи (фиолетовые). Поэтому белый свет сохраняется только в области, прилежащей к оптической оси. По сторонам от нее вследствие интерференции световых волн появляются спектральные цвета. Фиолетовая часть спектра, как менее дифрагирующая, будет расположена ближе к оптической оси, красная часть — дальше.
Если собрать световые лучи, проникающие через узкое отверстие в препарате, на экран, то в центре возникнет небольшое изображение отверстия белого цвета, вокруг которого расположатся кольца цветов спектра, и не одно, а несколько, причем вблизи от оптической оси будут находиться более освещенные, по мере удаления от нее — менее освещенные, со все возрастающим углом дифракции. Красный цвет будет расположен при этом всегда снаружи, фиолетовый — всегда внутри. Эти изображения называют дифракционными максимумами. Максимум, расположенный‘на оптической оси, обозначают как нулевой, соседний с ним — как первый и т. д. Лучи, образующие первый максимум, запаздывают по сравнению с нулевым на одну длину волны, образующие второй максимум — на 2 длины волны и т. д.
Таким образом, мы узнали следующее: чем тоньше
структура нашего микроскопического препарата, тем сильнее будет дифрагировать свет и тем дальше будут расположены от оптической оси дифракционные максимумы.
Объектив микроскопа соединяет отдельные дифракционные максимумы. Мы видим изображение без сопутствующих явлений. Для этого, однако, необходимо, чтобы в построении изображения участвовал по крайней мере один дифракционный максимум, расположенный за пределами оптической оси.
