Телевизионный микроскоп – прибор, в котором изображение малого объекта, получаемое с помощью микроскопа, работающего по схеме микропроекции, проецируется на светочувствительный элемент передающей телевизионной трубки и преобразуется в последовательность электрических сигналов. Использование этих сигналов позволяет воспроизвести изображение в увеличенном масштабе на экране кинескопа. К достоинствам телевизионных микроскопов относится возможность усиливать или ослаблять яркость изображения и регулировать его контрастность, изменяя только электрические параметры цепи, по которой проходят сигналы.

Микроскоп - оптический прибор для получения сильно увеличенных изображений объектов (или деталей их структуры), невидимых невооружённым глазом. Человеческий глаз представляет собой естественную оптическую систему, характеризующуюся определённым разрешением, т. е. наименьшим расстоянием между элементами наблюдаемого объекта (воспринимаемыми как точки или линии), при котором они ещё могут быть отличены один от другого. Для нормального глаза при удалении от объекта на т. н. расстояние наилучшего видения (D = 250 мм) минимальное разрешение составляет примерно 0,08 мм (а у многих людей – около 0,20 мм). Размеры микроорганизмов, большинства растительных и животных клеток, мелких кристаллов, деталей микроструктуры металлов и сплавов и т. п. значительно меньше этой величины. Для наблюдения и изучения подобных объектов и предназначены микроскопы различных типов. С помощью микроскопов определяют форму, размеры, строение и многие другие характеристики микрообъектов. Микроскоп даёт возможность различать структуры с расстоянием между элементами до 0,20 мкм.

Одна из типичных схем микроскопа приведена на рис.1. Рассматриваемый объект (препарат) 7 располагают на предметном стекле 10. Конденсор 6 концентрирует на объекте пучок света, отражающегося от зеркала 4. Источником света в микроскопе чаще всего служит специальный осветитель, состоящий из лампы и линзы-коллектора (соответственно 1 и 2 на рис.1); иногда зеркало направляет на объект обычный дневной свет. Диафрагмы – полевая 3 и апертурная 5 ограничивают световой пучок и уменьшают в нём долю рассеянного света, попадающего на препарат «со стороны» и не участвующего в формировании изображения.

Возникновение изображения препарата в микроскопе в основных (хотя и наиболее простых) чертах можно описать в рамках геометрической оптики. Лучи света, исходящие от объекта 7, преломляясь в объективе 8, создают перевёрнутое и увеличенное действительное изображение оптическое 7’ объекта. Это изображение рассматривают через окуляр 9. При визуальном наблюдении микроскоп фокусируют так, чтобы 7' находилось непосредственно за передним фокусом окуляра F_oк. В этих условиях окуляр работает как лупа: давая дополнительное увеличение, он образует мнимое изображение 7’’ (по-прежнему перевёрнутое); проходя через оптические среды глаза наблюдателя, лучи от 7’’ создают на сетчатке глаза действительное изображение объекта. Обычно 7’’ располагается на расстоянии наилучшего видения D от глаза. Если сдвинуть окуляр так, чтобы 7' оказалось перед F_oк, то изображение, даваемое окуляром, становится действительным и его можно получить на экране или фотоплёнке; по такой схеме производят, в частности, фото- и киносъёмку микроскопических объектов.

В телевизионных микроскопах можно чисто электронным путём, изменяя параметры электрической цепи, по которой проходят сигналы, менять контраст изображения и регулировать его яркость. Электрическое усиление сигналов позволяет проектировать изображения на большой экран, в то время как обычная микропроекция требует для этого чрезвычайно сильного освещения, часто вредного для микроскопических объектов.

Большое достоинство телевизионных микроскопов заключается в том, что с их помощью можно дистанционно изучать объекты, близость к которым опасна для наблюдателя (например, радиоактивные).

При многих исследованиях необходимо вести счёт микроскопических частиц (например, бактерий в колониях, аэрозолей, частиц в коллоидных растворах, клеток крови и т. д.), определять площади, занимаемые зёрнами одного и того же рода в шлифах сплава, и производить другие аналогичные измерения. Преобразование изображения в телевизионных микроскопах в серию электрических сигналов (импульсов) дало возможность построить автоматические счётчики микрочастиц, регистрирующие их по числу импульсов.

Телевизионные микроскопы предназначены для исследования объектов трассологии, баллистики, дактилоскопии, документов, денежных знаков и иных вещественных доказательств.

Телевизионные микроскопы ТМ-1 (черно-белого изображения) и ТМ-2 (цветного изображения) обеспечивают :

• возможность наблюдения на экране монитора увеличенного изображения исследуемых объектов;

• возможность пофрагментного наблюдения исследуемых объектов;

• изменение масштаба изображения исследуемых объектов от 1:1 до 56:1 при изменении поля зрения от 120х160 до 2,1х2,8;

• подсветку исследуемого объекта видимым или ИК-светом с возможностью изменения пространственного положения источника света, регулировкой яркости и размера светового пятна.

Цветной телевизионный микроскоп дополнительно к возможностям черно-белого варианта обеспечивает наблюдение цветных изображения исследуемых объектов (рис.1).

 

Микропроекция - способ получения на экране (а при микрофото- и микрокиносъёмке — на фоточувствительном слое) даваемых микроскопом изображений оптических малых объектов. При микропроекции объектив 2 микроскопа (рис.1) образует, увеличенное действительное изображение 1’ объекта 1; окуляр же 3 работает как проекционная система (для этого микроскоп фокусируют так, чтобы 1’ находилось перед передним фокусом F окуляра) и создаёт действительное изображение 1’’ на экране 4. Линейное увеличение оптическое при микропроекции:

где b_об и  — номинальные значения увеличении объектива и окуляра, f’_oк — фокусное расстояние окуляра, К — расстояние от окуляра до экрана. Микропроекцию применяют также для получения изображений микроскопических объектов на фотокатоде электроннооптического преобразователя при исследованиях в ультрафиолетовых и инфракрасных лучах, на светочувствительном слое передающей трубки в телевизионной микроскопии и т.д.