Что такое микропроекция?

Микропроекция. В физике, главным образом, интересны две микропроекции: броуновское движение и рост кристалла: первая требует большого увеличения и сильного освещения; вторая дает хорошие результаты при слабом увеличении и среднем освещении.

1. Броуновское движение. Для проекции не обходим микроскопе системой, дающей увеличение не меньше 500-кратного.

Необходимость сильного освещения заставляет прежде всего позаботиться о хорошем охладителе: на пути лучей, даваемых фонарем, нужно поместить толстый слой воды (сантиметров 10), ограниченный плоско-параллельными стенками.

Пучок световых лучей, падающих на зеркало микроскопа, можно осуществить следующими путями:

а) На пути лучей, выходящих из конденсора фонаря, устанавливается в расходящемся уже пучке собирающая линза. Собирающая линза (рис. 451) должна быть так помещена, чтобы ее главный фокус оказался в самом узком месте пучка, даваемого конденсором. Напомним, что при правильном расположении источника света относительно конденсор самое узкое место (фокус) получается на расстоянии около 1,5 d, где d — диаметр двухлинзового конденсора. А потому, чтобы весь пучок был охвачен линзой L, ее фокусное расстояние F должно быть меньше, чем 1,5 d.

Рис. 451. Схема освещения для микроскопа

б) Конденсор фонаря можно заменить кругл о донной колбой (емкостью в 2—3 л) с водой. Колба служит одновременно и конденсором и охладителем. Вместо линзы L (рис. 451) можно взять тоже колбу (емкостью 400—500 см³) с водой (рис, 452). Охлаждение получится достаточно хорошее, пучок — не очень хорош, так как сферическая аберрация здесь будет очень сильна.

Рис. 452. Схема простейшего осветителя

Где поместить ванну с водой — все равно. Получив так или иначе достаточно узкий и интенсивный пучок света, располагают микроскоп так, чтобы весь пучок падал на осветительное зеркало. На предметный столик помещают препарат с краской (§ 42, 6), удаляют окуляр и прямо на тубус ставят призму полного внутреннего отражения (равнобедренную, прямоугольную). Перед призмой, на расстоянии, не большем 1 м, помещают просвечивающий экран (матовое стекло или кальку) и проектируют (рис. 453).

Рис. 453. Схема микропроекции

Так как частицы, принимающие участие в броуновском движении очень малы и необходимо много света, то проектирование на отражающий экран дало бы слишком слабую картину. Просвечивающий экран даст хорошую картину лишь в том случае, если смотреть будут по направлению, почти перпендикулярному к нему.

Другими словами, при проектировании броуновского движения всем сразу его показать не удастся. Придется экран перемещать и соответственно поворачивать призму, чтобы экран оказался в нужном направлении последовательно для всех зрителей.

2. Для проектирования роста кристалла можно поступить так же, как и в предыдущем случае, взяв, однако, слабый объектив. Можно, спроектировать рост кристалла и без микроскопа. В последнем случае полученный от фонаря (при помощи конденсора) пучок лучей зеркалом поворачивают вверх.

На кольцо, зажатое в штатив, помещают небольшой кусок фанеры с высверленным отверстием (d = 1 см); на фанеру кладут препарат. Кольцо устанавливают так, чтобы препарат пришелся, ниже самого узкого места светового пучка на 2—3 см.

Над препаратом помещают линзу (F = 2—3 см) (годна глазная линза от окуляра); над линзой ставят призму полного внутреннего отражения (рис. 454). Изменяя расстояние от препарата до линзы, добиваются хорошей картины на экране.

Рис. 454. Микропроекция без микроскопа

Охладитель и здесь необходим. Препаратом может служить небольшое количество салола. Для расплавления его достаточно стекло слегка подогреть спичкой (салол в таблетках даст несколько искаженную картину, так как в нем имеется склеивающее вещество не плавящееся при температуре плавления салола).