Физические основы оптической микроскопии

Основные характеристики оптических систем

Электронный микроскоп концептуально очень близок к оптическому фазово-контрастному микроскопу. Поэтому напомним сначала о некоторых наиболее существенных характеристиках оптического микроскопа.

Классическая схема оптического микроскопа

.

Для описания основных процессов, происходящих при формировании изображения в микроскопе, обратимся к классической схеме оптического микроскопа [1—4]. На рис. 3.1 представлена схема простейшего трехлинзового оптического микроскопа, работающего на просвет. Для освещения объекта 5 от источника света 1, определенным образом должен быть сформирован световой поток (параллельный или сходящийся пучок). Эта задача решается при помощи апертурной диафрагмы 2, вырезающей необходимую часть светового пучка источника света, и специальной линзы 3 (в более общем случае используется система линз), называемой конденсорной линзой или просто конденсором. Диафрагма, ограничивающая световой поток, называется апертурной диафрагмой конденсора. Сформированный таким образом световой пучок проходит далее еще через одну диафрагму 4, ограничивающую освещаемое поле объекта. Поэтому такая диафрагма называется полевой.

Наблюдаемый объект 5 рассеивает свет, который далее попадает в объективную линзу 6 (в более общем случае — в систему линз, называемую объективом), в плоскости изображения которой формируется первое увеличенное изображение 7 объекта 5. Это изображение затем наблюдается при помощи окулярной линзы 8 или проектируется на экран специальной проекционной системой. Качество изображения определяется главным образом параметрами объективной линзы 6 [1, 2].

1 — источник света; 2 — апертурная диафрагма конденсора; 3 — конденсорная линза; 4 — полевая диафрагма; 5 — объект; 6 — объективная линза; 7 — первое увеличенное действительное изображение; 8 — окулярная линза; 9 — второе увеличенное мнимое изображение; f_0K и f_o6 — фоусные расстояния объективной и окулярной линз.