ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 29.10.2023
Просмотров: 279
Скачиваний: 4
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
светового микроскопа фотографии двух линий, расположенных на расстоянии менее 0,20 мкм (т.е. менее разрешающей способности микроскопа), то, как бы мы не увеличивали изображение, линии все равно будут сливаться в одну. Т.е. мы сможем получить большое увеличение, но не улучшим его разрешение. Общее увеличение микроскопа равно произведению линейного увеличения объектива на угловое увеличение окуляра. Значения увеличений гравируются на оправах объективов и окуляров. Рассмотрим микроскоп плоского поля (не стереоскопический). Это биологические микроскопы, металлографические, поляризационные. Обычно объективы такого микроскопа имеют увеличения от 4 до 100 крат, а окуляры — от 5 до 16. Поэтому общее увеличение оптического микроскопа лежит в пределах от 20 до 1600 крат. Разумеется, технически возможно разработать и применить в микроскопе объективы и окуляры, которые дадут общее увеличение, значительно превышающее 1600 крат (например, существуют окуляры с увеличением 20 крат, которые в паре с объективом 100 крат дадут увеличение 2000 крат). Однако, обычно это нецелесообразно. Большие увеличения не являются самоцелью оптической микроскопии. Назначение микроскопа состоит в том, чтобы обеспечить различение как можно более мелких элементов структуры препарата, т.е. в максимальном использовании разрешающей способности микроскопа. А она имеет предел, обусловленный волновыми свойствами света. Таким образом, различают полезное и неполезное увеличение микроскопа. Полезное увеличение – это когда можно выявить новые детали строения объекта, а неполезное – это увеличение, при котором, увеличивая объект в сотни и более раз, нельзя обнаружить новых деталей строения объекта.
Еще раз остановимся на понятии разрешающей способности. Разрешающая способность оптических приборов (так же ее называют разрешающая сила) характеризует способность этих приборов давать раздельные изображения двух близких друг к другу точек объекта. Наименьшее линейное или угловое расстояние между двумя точками, начиная с которого их изображения сливаются, называется линейным или угловым пределом разрешения. Существование предела разрешающей способности влияет на выбор увеличений, которые мы получаем с помощью микроскопа. Увеличения до 1250 крат называют полезными, т. к. при них мы различаем все элементы структуры объекта. При этом возможности микроскопа по разрешающей способности исчерпываются. Это увеличение получаем при использовании объектива 100 крат, работающего с масляной иммерсией, и окуляра 12,5 крат (полезное увеличение окуляров лежит от 7,5 до 12,5 крат). При увеличениях свыше 1250 крат не выявляются никакие новые детали структуры препарата. Однако иногда такие увеличения используют — в микрофотографии, при проектировании изображений на экран и в некоторых других случаях.
38. Погрешности оптических приборов.
Погрешности оптических систем называют аберрациями.
Сферическая аберрация. Лучи, проходящие через отдельные зоны линзы, расположенные на разных расстояниях от оси, дают изображения источника, лежащие на разных расстояниях от линзы. При данном положении
экрана разные зоны линзы дадут на нем: одни — более резкие, другие — более расплывчатые изображения источника, которые сольются в светлый кружок.
В результате линза большого диаметра дает изображение точечного источника не в виде точки, а в виде расплывчатого светлого пятнышка. Итак, при использовании ш и р о к и х световых пучков мы не получаем точечного изображения даже в том случае, когда источник расположен на главной оси. Эта погрешность оптических систем называется сферической аберрацией.
Астигматизм. Эта погрешность оптических систем проявляется в тех случаях, когда желают получить изображение точки, находящейся на значительном расстоянии от главной оси системы, точнее, при использовании световых пучков, составляющих значительный угол с главной осью (косые пучки). Важно отметить, что астигматизм остается даже при использовании узких световых пучков, а также может сохраняться в системах, освобожденных от сферической аберрации.
Хроматическая аберрация. Эта погрешность возникает вследствие того, что показатель преломления зависит от длины волны света. Из-за этого и фокусное расстояние линзы будет различным для лучей различного цвета. В результате изображения точки S для лучей различного цвета будут находиться на разных расстояниях от линзы
39. Виды микроскопов, используемые в судебной экспертизе.
В зависимости от требуемой величины разрешения рассматриваемых микрочастиц материи, микроскопы разделяются на Оптические; Электронные; Рентгеновские; Лазерные рентгеновские микроскопы.
Оптический микроскоп. Оптическая система микроскопа состоит из основных элементов - объектива и окуляра. Они закреплены в подвижном тубусе, расположенном на металлическом основании, на котором имеется предметный столик. В современном микроскопе практически всегда есть осветительная система (в частности, конденсор с ирисовой диафрагмой), макро- и микро- винты для настройки резкости, система управления положением конденсора. В зависимости от назначения, в специализированных микроскопах могут быть использованы дополнительные устройства и системы.
Электронный микроскоп отличается возможностью получать сильно увеличенное изображение объектов, используя для их освещения электроны. В отличие от оптического микроскопа, в электронном микроскопе используют потоки электронов и магнитные или электростатические линзы. Некоторые электронные микроскопы позволяют увеличивать изображение в 2 млн. раз, в то время, как максимальное увеличение лучших оптических микроскопов достигает 2000 раз. Как электронные, так и оптические микроскопы имеют ограничения в разрешающей способности в зависимости от длины волн. В электронных микроскопах используются электростатические или электромагнитные линзы для формирования изображения путем управления пучком электронов и концентрации его на отдельных участках изображения подобно тому, как оптический микроскоп использует стеклянные линзы для фокусирования света на (или сквозь) изображении.
Рентгеновский микроскоп - устройство для исследования микроскопического строения вещества с помощью рентгеновского излучения. Разрешающая способность достигает 100нм, что в 2 раза выше, чем у оптических микроскопов (200нм). Теоретически рентгеновская микроскопия позволяет достичь на 2 порядка лучшего разрешения, чем оптическая (поскольку длина волны рентгеновского излучения меньше на 2 порядка). Однако современный оптический микроскоп - наноскоп имеет разрешение до 3-10нм. Различают рентгеновские микроскопы отражательные и проекционные.
Лазерный рентгеновский микроскоп - прибор или микроскоп c применением рентгеновских лазерных лучей отличающийся разрешающей способностью, обеспечивающей получение изображений на субатомном, атомном уровне на базе использования генерируемого вынужденного луча, например, (инфракрасного) мощностью 14,2 киловатта с длиной волны 1,61 ангстрема.(Например, в ходе химической реакци в режиме 3D и др.).
40. Оптическая световая микроскопия и ее использование для исследования объектов судебной экспертизы.
В световой микроскопии лучи света от микрообъекта, проходя через систему собирательных линз — объектив и окуляр,- дают в соответствии с законами оптики увеличенное изображение изучаемого образца. Пучок света, проходящий через исследуемый образец или отраженный от него, меняет одну или несколько характеристик (длину волны, интенсивность, фазу или плоскость поляризации), что сопровождается различными оптическими эффектами -— поглощением, отражением, преломлением, дифракцией, интерференцией, дисперсией, люминесценцией и другими, которые в совокупности и составляют изображение.
Оптическая (световая) микроскопия в отраженном, проходящем и поляризованном свете широко используется при исследовании объектов судебной экспертизы в следующих целях.
Метод светлого поля в проходящем свете используется для исследования достаточно прозрачных (не поглощающих свет) объектов с включениями, которые выглядят темным пятном на светлом поле. Для исследования прозрачных объектов используют также метод темного поля в проходящем свете. В этом случае наблюдают светлые детали объектов на темном поле. Методы исследования объектов в проходящем свете используются в судебной экспертизе при исследовании осколков стекол, ювелирных камней, объектов биологической природы.
Метод микроскопии в отраженном свете используют при исследовании непрозрачных объектов. Это широкий круг объектов судебной экспертизы: частицы изделия из металлов и сплавов, лакокрасочных покрытий, волокон, документов и любые другие непрозрачные частицы твердых веществ и материалов.
41. Понятие электромагнитных волн. Шкала электромагнитных волн.
Электромагнитные волны – это электромагнитные колебания, распространяющееся в пространстве с конечной скоростью.
Вся шкала условно подразделена на шесть диапазонов: радиоволны (длинные, средние и короткие), инфракрасные, видимые, ультрафиолетовые, рентгеновские волны и гамма-излучение.
42. Исследование объектов в ультрафиолетовой, инфракрасной областях в судебной экспертизе.
Ультрафиолетовая и люминесцентная микроскопия проводится на специальных ультрафиолетовых микроскопах, конструктивно схожих с соответствующими приборами для видимого света. В этих микроскопах применяется оптика из кварцевого стекла, прозрачного для ультрафиолетовых лучей в области 220-400 нм. В качестве источников света используется ртутная лампа высокого давления.
Помимо специальных приборов, в области 360-400 нм, ограниченной пропусканием стеклянной оптики, можно работать на любых световых микроскопах, если использовать в качестве источников света осветитель с галогеновой лампой и набором светофильтров.
Исследование микропроб живописи на ультрафиолетовых микроскопах проводят обычно в свете видимой люминесценции либо в отраженных ультрафиолетовых лучах на шлифах.
На некоторых современных приборах невидимое ультрафиолетовое изображение преобразуется в видимое с помощью флуоресцентных экранов или электронно-оптических преобразователей, и тогда в отраженных ультрафиолетовых лучах можно работать как на обычных световых микроскопах. Если указанные преобразователи отсутствуют, изображение регистрируют фотографически.
Инфракрасная микроскопия. Осуществляется на специальных инфракрасных микроскопах, снабженных электронно-оптическими преобразователями. Фотофиксация инфракрасного изображения не требует ни специальных приборов, ни осветителей. На обычном световом микроскопе с лампой накаливания в качестве источника света можно фотографировать микроскопическое изображение в инфракрасных лучах, если применять фотопластинки, чувствительные в инфракрасной области 0,8-1,5 мкм.
43. Электронная теория строения атома.
Атомы состоят из еще более мелких частиц, чем они сами, называемых электронами. Электрон — это мельчайшая частица вещества, имеющая наименьший отрицательный электрический заряд. Электроны вращаются вокруг центрального ядра, состоящего из одного или более протонов и нейтронов, по концентрическим орбитам.
Электроны являются отрицательно заряженными частицами, протоны — положительными, а нейтроны — нейтральными.
Протон — мельчайшая частица вещества, имеющая наименьший положительный электрический заряд.
Теперь разберем строение электронных оболочек атомов. Самая внешняя оболочка называется валентной, а число электронов, содержащееся в ней, называется валентностью. Чем дальше находится от ядра валентная оболочка, следовательно, тем меньшую силу притяжения испытывает каждый валентный электрон со стороны ядра.
Те материалы, в которых содержится большое число свободных электронов, называются проводниками. Изоляторы, есть противоположность проводникам. Они препятствуют протеканию электрического тока.
44. Разложение белого света, спектр.
В 1666 г. И. Ньютон впервые установил, что белый свет имеет сплошной спектр. Спектр белого света замечателен тем, что в нем монохроматические лучи непрерывно следуют друг за другом. Поэтому такой спектр называют сплошным или непрерывным.
Еще раз остановимся на понятии разрешающей способности. Разрешающая способность оптических приборов (так же ее называют разрешающая сила) характеризует способность этих приборов давать раздельные изображения двух близких друг к другу точек объекта. Наименьшее линейное или угловое расстояние между двумя точками, начиная с которого их изображения сливаются, называется линейным или угловым пределом разрешения. Существование предела разрешающей способности влияет на выбор увеличений, которые мы получаем с помощью микроскопа. Увеличения до 1250 крат называют полезными, т. к. при них мы различаем все элементы структуры объекта. При этом возможности микроскопа по разрешающей способности исчерпываются. Это увеличение получаем при использовании объектива 100 крат, работающего с масляной иммерсией, и окуляра 12,5 крат (полезное увеличение окуляров лежит от 7,5 до 12,5 крат). При увеличениях свыше 1250 крат не выявляются никакие новые детали структуры препарата. Однако иногда такие увеличения используют — в микрофотографии, при проектировании изображений на экран и в некоторых других случаях.
38. Погрешности оптических приборов.
Погрешности оптических систем называют аберрациями.
Сферическая аберрация. Лучи, проходящие через отдельные зоны линзы, расположенные на разных расстояниях от оси, дают изображения источника, лежащие на разных расстояниях от линзы. При данном положении
экрана разные зоны линзы дадут на нем: одни — более резкие, другие — более расплывчатые изображения источника, которые сольются в светлый кружок.
В результате линза большого диаметра дает изображение точечного источника не в виде точки, а в виде расплывчатого светлого пятнышка. Итак, при использовании ш и р о к и х световых пучков мы не получаем точечного изображения даже в том случае, когда источник расположен на главной оси. Эта погрешность оптических систем называется сферической аберрацией.
Астигматизм. Эта погрешность оптических систем проявляется в тех случаях, когда желают получить изображение точки, находящейся на значительном расстоянии от главной оси системы, точнее, при использовании световых пучков, составляющих значительный угол с главной осью (косые пучки). Важно отметить, что астигматизм остается даже при использовании узких световых пучков, а также может сохраняться в системах, освобожденных от сферической аберрации.
Хроматическая аберрация. Эта погрешность возникает вследствие того, что показатель преломления зависит от длины волны света. Из-за этого и фокусное расстояние линзы будет различным для лучей различного цвета. В результате изображения точки S для лучей различного цвета будут находиться на разных расстояниях от линзы
39. Виды микроскопов, используемые в судебной экспертизе.
В зависимости от требуемой величины разрешения рассматриваемых микрочастиц материи, микроскопы разделяются на Оптические; Электронные; Рентгеновские; Лазерные рентгеновские микроскопы.
Оптический микроскоп. Оптическая система микроскопа состоит из основных элементов - объектива и окуляра. Они закреплены в подвижном тубусе, расположенном на металлическом основании, на котором имеется предметный столик. В современном микроскопе практически всегда есть осветительная система (в частности, конденсор с ирисовой диафрагмой), макро- и микро- винты для настройки резкости, система управления положением конденсора. В зависимости от назначения, в специализированных микроскопах могут быть использованы дополнительные устройства и системы.
Электронный микроскоп отличается возможностью получать сильно увеличенное изображение объектов, используя для их освещения электроны. В отличие от оптического микроскопа, в электронном микроскопе используют потоки электронов и магнитные или электростатические линзы. Некоторые электронные микроскопы позволяют увеличивать изображение в 2 млн. раз, в то время, как максимальное увеличение лучших оптических микроскопов достигает 2000 раз. Как электронные, так и оптические микроскопы имеют ограничения в разрешающей способности в зависимости от длины волн. В электронных микроскопах используются электростатические или электромагнитные линзы для формирования изображения путем управления пучком электронов и концентрации его на отдельных участках изображения подобно тому, как оптический микроскоп использует стеклянные линзы для фокусирования света на (или сквозь) изображении.
Рентгеновский микроскоп - устройство для исследования микроскопического строения вещества с помощью рентгеновского излучения. Разрешающая способность достигает 100нм, что в 2 раза выше, чем у оптических микроскопов (200нм). Теоретически рентгеновская микроскопия позволяет достичь на 2 порядка лучшего разрешения, чем оптическая (поскольку длина волны рентгеновского излучения меньше на 2 порядка). Однако современный оптический микроскоп - наноскоп имеет разрешение до 3-10нм. Различают рентгеновские микроскопы отражательные и проекционные.
Лазерный рентгеновский микроскоп - прибор или микроскоп c применением рентгеновских лазерных лучей отличающийся разрешающей способностью, обеспечивающей получение изображений на субатомном, атомном уровне на базе использования генерируемого вынужденного луча, например, (инфракрасного) мощностью 14,2 киловатта с длиной волны 1,61 ангстрема.(Например, в ходе химической реакци в режиме 3D и др.).
40. Оптическая световая микроскопия и ее использование для исследования объектов судебной экспертизы.
В световой микроскопии лучи света от микрообъекта, проходя через систему собирательных линз — объектив и окуляр,- дают в соответствии с законами оптики увеличенное изображение изучаемого образца. Пучок света, проходящий через исследуемый образец или отраженный от него, меняет одну или несколько характеристик (длину волны, интенсивность, фазу или плоскость поляризации), что сопровождается различными оптическими эффектами -— поглощением, отражением, преломлением, дифракцией, интерференцией, дисперсией, люминесценцией и другими, которые в совокупности и составляют изображение.
Оптическая (световая) микроскопия в отраженном, проходящем и поляризованном свете широко используется при исследовании объектов судебной экспертизы в следующих целях.
Метод светлого поля в проходящем свете используется для исследования достаточно прозрачных (не поглощающих свет) объектов с включениями, которые выглядят темным пятном на светлом поле. Для исследования прозрачных объектов используют также метод темного поля в проходящем свете. В этом случае наблюдают светлые детали объектов на темном поле. Методы исследования объектов в проходящем свете используются в судебной экспертизе при исследовании осколков стекол, ювелирных камней, объектов биологической природы.
Метод микроскопии в отраженном свете используют при исследовании непрозрачных объектов. Это широкий круг объектов судебной экспертизы: частицы изделия из металлов и сплавов, лакокрасочных покрытий, волокон, документов и любые другие непрозрачные частицы твердых веществ и материалов.
41. Понятие электромагнитных волн. Шкала электромагнитных волн.
Электромагнитные волны – это электромагнитные колебания, распространяющееся в пространстве с конечной скоростью.
Вся шкала условно подразделена на шесть диапазонов: радиоволны (длинные, средние и короткие), инфракрасные, видимые, ультрафиолетовые, рентгеновские волны и гамма-излучение.
42. Исследование объектов в ультрафиолетовой, инфракрасной областях в судебной экспертизе.
Ультрафиолетовая и люминесцентная микроскопия проводится на специальных ультрафиолетовых микроскопах, конструктивно схожих с соответствующими приборами для видимого света. В этих микроскопах применяется оптика из кварцевого стекла, прозрачного для ультрафиолетовых лучей в области 220-400 нм. В качестве источников света используется ртутная лампа высокого давления.
Помимо специальных приборов, в области 360-400 нм, ограниченной пропусканием стеклянной оптики, можно работать на любых световых микроскопах, если использовать в качестве источников света осветитель с галогеновой лампой и набором светофильтров.
Исследование микропроб живописи на ультрафиолетовых микроскопах проводят обычно в свете видимой люминесценции либо в отраженных ультрафиолетовых лучах на шлифах.
На некоторых современных приборах невидимое ультрафиолетовое изображение преобразуется в видимое с помощью флуоресцентных экранов или электронно-оптических преобразователей, и тогда в отраженных ультрафиолетовых лучах можно работать как на обычных световых микроскопах. Если указанные преобразователи отсутствуют, изображение регистрируют фотографически.
Инфракрасная микроскопия. Осуществляется на специальных инфракрасных микроскопах, снабженных электронно-оптическими преобразователями. Фотофиксация инфракрасного изображения не требует ни специальных приборов, ни осветителей. На обычном световом микроскопе с лампой накаливания в качестве источника света можно фотографировать микроскопическое изображение в инфракрасных лучах, если применять фотопластинки, чувствительные в инфракрасной области 0,8-1,5 мкм.
43. Электронная теория строения атома.
Атомы состоят из еще более мелких частиц, чем они сами, называемых электронами. Электрон — это мельчайшая частица вещества, имеющая наименьший отрицательный электрический заряд. Электроны вращаются вокруг центрального ядра, состоящего из одного или более протонов и нейтронов, по концентрическим орбитам.
Электроны являются отрицательно заряженными частицами, протоны — положительными, а нейтроны — нейтральными.
Протон — мельчайшая частица вещества, имеющая наименьший положительный электрический заряд.
Теперь разберем строение электронных оболочек атомов. Самая внешняя оболочка называется валентной, а число электронов, содержащееся в ней, называется валентностью. Чем дальше находится от ядра валентная оболочка, следовательно, тем меньшую силу притяжения испытывает каждый валентный электрон со стороны ядра.
Те материалы, в которых содержится большое число свободных электронов, называются проводниками. Изоляторы, есть противоположность проводникам. Они препятствуют протеканию электрического тока.
44. Разложение белого света, спектр.
В 1666 г. И. Ньютон впервые установил, что белый свет имеет сплошной спектр. Спектр белого света замечателен тем, что в нем монохроматические лучи непрерывно следуют друг за другом. Поэтому такой спектр называют сплошным или непрерывным.