Основные законы ГО. Телескоп. Микроскоп.

Закон прямолинейного распространения света: свет в оптически однородной среде распространяется прямолинейно.Доказательством этого закона является наличие тени с резкими границами от непрозрачных предметов при освещении их точечными источникамисвета (источники, размеры которыхзначительно меньше освещаемого предмета и расстоянии до него). Однако эксперименты показали, что этот закон нарушается, если свет проходит сквозьочень малые отверстия, причем отклонение от прямолинейности распространения тем больше, чем меньше отверстия.

Закон независимости световых пучков: эффект, производимый отдельным пучком, не зависит от того, действуют ли одновременно остальныепучки или они устранены. Разбиваясветовой поток на отдельные световыепучки (например, с помощью диафрагм), можно показать, что действиевыделенных световых пучков независимо. Если свет падает на границу раздела двух сред (двух прозрачных веществ),то падающий луч /(рис. 231) разделяется на два — отраженный II и преломленный III, направления которых задаются законами отражения и преломления.

Закон отражения света: отраженный луч лежит в одной плоскости с падающим лучом и перпендикуляром, проведенным к границе раздела двух сред в точке падения; угол отражения г[равен углу падения i1:i’1=i1.

Закон преломления света: луч падающий, луч преломленный и перпендикуляр, проведенный к границе раздела в точке падения, лежат в одной плоскости; отношение синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина постоянная для данных сред: где n21 — показатель преломления второй среды относительно первой {относительный показатель преломления). Индексы в обозначенияхуглов,i1,i’1,i2указывают, в какой среде(первой или второй) идет луч. Относительный показатель преломления двух сред равен отношению их абсолютных показателей преломления: .Абсолютным показателем преломления среды называется величина n,равная отношению скорости с электромагнитных волн в вакууме к их фазовой скорости v в среде:

Электронный микроскоп —устройство, предназначенное для получения изображения микрообъектов; в нем в отличие от оптического микроскопа вместо световых лучей используют ускоренные до больших энергий (30—100 кэВ и более) в условиях глубокого вакуума (примерно 0,1 мПа) электронные пучки, а вместо обычных линз — электронные линзы. В электронных микроскопах предметы рассматриваются либо в проходящем, либо в отраженном потоке электронов, поэтому различают просвечивающие и отражательные электронные микроскопы.

На рис. 241 приведена принципиальная схема просвечивающего электронного микроскопа. Электронный пучок, формируемый электронной пушкой 1, попадает в область действия конденсорной линзы 2, которая фокусирует на объекте 3 элект­ронный пучок необходимого сечения и интенсивности. Пройдя объект и испытав в нем отклонения, электроны проходят вторую магнитную линзу — объектив 4 — и собира­ются ею в промежуточное изображение 5. Затем с помощью проекционной линзы 6 на флуоресцирующем экране достигается окончательное изображение 7.

Разрешающая способность электронного микроскопа ограничивается, с одной сто­роны, волновыми свойствами (дифракцией) электронов, с другой — аберрациями элек­тронных линз. Согласно теории, разрешающая способность микроскопа пропорци­ональна длине волны, а так как длина волны применяемых электронных пучков (примерно 1 пм) в тысячи раз меньше длины волны световых лучей, то разрешение электронных микроскопов соответственно больше и составляет 0,01 — 0,0001 мкм (для оптических микроскопов приблизительно равно 0,2 — 0,3 мкм). С помощью электронных микроскопов можно добиться значительно больших увеличений (до 10⁶ раз), что позволяет наблюдать детали структур размерами 0,1 нм.