Техника - молодёжи 1937-09, страница 37

Электронный микроскоп

Человеческий глаз видит свет. Поэтому можно видеть все испускающие свет предметы: солнце, звезды, 'светлячка, раскаленную нить электрической лампочки, пламя свечи. Свет не всегда попадает в глаз прямо от первоисточника. Ночыо на небе видна луна, но свет от луны — это не ее «собственный» свет, — это свет солнца, отраженный луной.

При луне виден дом потому, что в глаз попадает свет солнца, отраженный луной и потом отраженный домом.

Предмет невидим, если он поглощает или пропускает весь падающий на Него свет,.'потому, что нет отражения хотя бы части световых лучей. Предмет невидим, если он очень мал, потому, что лучи света от его краев сходятся в глазу под таким малым углом, что глаз не •различает контура предмета.

Но можно наблюдать не предмет, а его увеличенное изображение. Для того чтобы получить увеличенное изображение какого-нибудь предмета, необходимо, чтобы он был либо светящимся, либо хорошо освещенным.

Возьмем, например, освещенную стрелочку. Недалеко от нее поставим светонепроницаемую коробку — «камеру-обскуру» — с маленьким-отверстием в передней стенке и с матовым экраном на задней стенке. Лучи света пройдут через отверстие и дадут на экране опрокинутое и увеличенное изображение. Оно будет больше стрелочки во столько же раз, во сколько расстояние от отверстия до экрана больше, чем расстояние от стрелочки до отверстия.

Казалось бы, что, приближая рассматриваемый предмет к отверстию и удлиняя камеру-обскуру, можно увидеть увеличенное изображение бесконечно малого предмета. Но в действительности это не так.

Отверстие должно быть меньше, чем светящийся предмет, в противном случае на экране получится изображение отверстия, а не предмета.

Но сделать отверстие меньше нескольких микронов (микрон — одна десятитысячная сантиметра) нельзя. Следовательно, при помощи камеры-обскуры нельзя увеличивать изображение предметов, размеры которых меньше нескольких микронов.

На экране большой камеры-обскуры получается изображение пейзажа. Изображение уменьшенное, так как расстояние от освещенных предметов до отверстия камеры-обскуры больше, чем расстояние от отверстия до экрана. Наверху схематически показано, как может вкамере-обскуре получаться увеличенное изобра-

Можно еще другим способом получать увеличенные изображения. При этом пользуются явлением преломления луча при переходе из одной среды в другую. На рисунке показано, как изгибаются лучи света, идущие от стрелки через выпуклую линзу, и как с другой стороны линзы получается увеличенное изображение стрелки. Если лучи, идущие от изображения, увеличенного в десять раз, пропустить через вторую линзу, можно увидеть это изображение увеличенным еще в десять раз. Таким образом можно получить изображение в сто раз большее, чем сам предмет. Тонкий волосок покажется толстым канатом, на блестящей шлифованной поверхности мы увидим бугры и рытвины. Микроскоп, — а такой прибор из двух линз называется микроскопом, — значительно расширил кругозор человеческого глаза. Появление микроскопа открыло перед людьми громадный мир мельчайших живых существ. В этом мире живут почти все носители человеческих болезней, и только вооружившись микроскопом, можно было повести с ними жестокую борьбу.

Огромную роль сыграл микроскоп почти во всех отраслях науки. Вместе с развитием науки и техники создавались все более и более совершенные конструкции микроскопов. Современные микроскопы дают увеличение в несколько тысяч раз.

Все же существуют настолько маленькие предметы, что их нельзя увидеть через самый лучший микроскоп.

Причина этому лежит в самой природе света.

Свет — это электромагнитные волны, так ясе как и радиоволны. Отличаются световые волны от радиоволн только длиной. Длина радиоволны колеблется от нескольких километров до нескольких сантиметров. Световые волны гораздо короче. Красный цвет имеет длину волны 0,8 микрона, фиолетовый — 0,4 микрона.

Только этот ничтожно малый отрезок длины волн — от 0,4 микрона до 0,8 микрона — различает наш глаз. А ведь есть значительно более короткие волны: ультрафиолетовые лучи имеют длину волны от десятых до сотых долей микрона, рентгеновские лучи имеют длину волны от сотых до десятитысячных долей микрона.

Распространяются световые волны так же, как волны на воде, волны звука и др. Отражение света от гладкой поверхности — аналогично эху или отражению морских волн от берега.

Все волны обладают одним и тем же свойством: если препятствие, которое стоит на их пути, велико по сравнению с длиной волны, волны отражаются по Известным законам отражения; если препятствие мало по сравнению с длиной волны, то волны его обходят. Значит, предмет, размеры которого не превосходят нескольких десятых микрона, не может быть видим, так как световые волны обходят его, не отражаясь.

Если бы глаз видел рентгеновские лучи, можно было бы увидеть

35