<<
>>

Фундаментальная теорема для конструирования простых микроскопов и расчет некоторых простых микроскопов

После того как я объяснил В. В., как следует оценивать силу микроскопа, мне будет нетрудно изложить основное положение, из которого исходят, когда делают простые микроскопы. По этому случаю я должен заметить, что существуют две разновидности микроскопов: одни имеют единственную линзу, а другие — две или несколько.
Первые называются простыми микроскопами, вторые — сложными; относительно сложных микроскопов требуются особые разъяснения. Сначала я опишу В. В. простые микроскопы, состоящие лишь из одной выпуклой линзы.1 Их увеличение определяется таким правилом: простой микроскоп увеличивает во столько раз, во сколько раз его фокусное расстояние меньше 8 дюймов. Вот доказательство.

ПустьMN— выпуклая линза, а СО — ее фокусів ное расстояние; объект ОР должен находиться примерно в фокусе, чтобы глаз видел его отчетливо; он будет виден под углом ОСР. Если бы на тот же объ- С. Jект смотрели с расстояния в 8 дюймов, он был бы виден под углом, во столько же раз меньшим, во N сколько раз 8 дюймов превосходят расстояние СО.

Во столько же раз и объект будет казаться крупнее, чем если бы на него смот-рели с расстояния в 8 дюймов. Микроскоп в соответствии с правилом, установленным выше, увеличивает во столько раз, во сколько раз показываемые им объекты крупнее, чем если бы мы смотрели на них с расстояния в 8 дюймов. Следовательно, микроскоп увеличивает во столько раз, во сколько его фокусное расстояние меньше 8 дюймов. Поэтому линза с фокусным расстоянием, равным 1 дюйму, увеличивает ровно в 8 раз, а линза, у которой фокусное расстояние всего полдюйма, будет увеличивать в 16 раз. Дюйм делят на 12 равных частей, называемых линиями, так что половина дюйма содержит 6 линий. Поэтому нетрудно показать, какое увеличение дает каждая линза с фокусным расстоянием, выраженным в линиях, в соответствии с таблицей, следующей ниже.

Фокусное расстояние линзы в линиях 1 1/2 I линии 96 192 раза

12 8 6 4 3 2 увеличивает в 8 12 16 24 32 48 Таким образом, выпуклая линза с фокусным расстоянием, равным одной линии, увеличивает в 96 раз; если фокусное расстояние равно 1/2 линии, микроскоп будет увеличивать в 192, или круглым счетом в 200 раз.

Если бы мы захотели получить большие увеличения, нужно было бы сделать линзы с еще более коротким фокусом. Как я уже отмечал, чтобы изготовить линзу с заданным фокусным расстоянием, нужно сделать радиус каждой из ее поверхностей равным этому фокусному расстоянию, так, чтобы линза была одинаково выпуклой с обеих сторон. Я представлю В. В. рисунки некоторых таких линз, или микроскопов.

I. Фокусное расстояние АО этой линзы равно 1 дюйму или 12 линиям.

М

N

Этот микроскоп увеличивает в 12 раз.

Такой микроскоп увеличивает в 12 раз.

II. Фокусное расстояние линзы MN равно 8 линиям. III. Фокусное расстояние линзы MN равно 6 линиям.

р М'

Такой микроскоп увеличение в 16 раз. IV. Фокусное расстояние этой линзы равно 4 линиям.

X

Такой микроскоп увеличивает в 24 раза. V. Фокусное расстояние этой линзы равно 3 линиям. Такой микроскоп дает увеличение в 32 раза. VI. Фокусное расстояние этой линзы равно 2 линиям. Такой микроскоп увеличивает в 48 раз. VII. Фокусное расстояние этой линзы — всего одна линия. Ч)

Такой микроскоп дает увеличение в 96 раз.

Можно делать линзы и намного меньших размеров. Искусные мастера делают такие линзы и дают нам возможность получать увеличения гораздо большие; необходимо сказать, что при этом расстояние от объекта до линзы становится все меньше и меньше, поскольку оно должно быть примерно равно

фокусному расстоянию линзы. Я говорю «примерно», потому что каждый наблюдатель располагает свой глаз ближе к линзе или дальше от нее в зависимости от особенностей своего зрения. Близорукие приближают глаз к линзе в большей степени, дальнозоркие — в меньшей. Теперь В. В. знает, что, чем больше увеличение, тем меньше сама линза или микроскоп и тем ближе должен находиться объект. Это очень большие недостатки, во-первых, потому, что смотреть через такую маленькую линзу неудобно, и, во-вторых, потому, что объект должен располагаться столь близко к глазу. Эти недостатки пытаются исправить при помощи соответствующих добавочных приспособлений, которые облегчают пользование линзой, но качество изображения значительно ухудшается, как только хоть немного изменится расстояние до объекта. Кроме того, когда пользуются очень мелкими линзами, объект должен почти касаться линзы, и если его поверхность в той или иной степени неровная, то объект виден нерезко, ибо когда выступающие части объекта находятся на правильном расстоянии, то углубления на его поверхности слишком удалены от линзы и потому видны расплывчато. Это — главная причина, заставляющая нас отказываться от простых микроскопов, когда нам требуется большое увеличение, и обращаться к сложным.

26 января 1762 г.

<< | >>
Источник: Леонард ЭЙЛЕР. ПИСЬМА К НЕМЕЦКОЙ ПРИНЦЕССЕ. Издательство «Наука», 2002 © Российская академия наук и издательство «Наука»,серия «Классики науки» (разработка, оформление), 2002. 2002

Еще по теме Фундаментальная теорема для конструирования простых микроскопов и расчет некоторых простых микроскопов:

  1. Фундаментальная теорема для конструирования простых микроскопов и расчет некоторых простых микроскопов