Klasyfikacja obiektywów mikroskopów optycznych
1. Klasyfikacja soczewek obiektywowych:
Soczewkę obiektywu można podzielić na suchą soczewkę obiektywu i soczewkę obiektywu zanurzeniowego w płynie zgodnie z różnymi warunkami użytkowania; wśród nich soczewkę obiektywu zanurzeniowego w cieczy można podzielić na soczewkę obiektywową zanurzoną w wodzie i soczewkę obiektywową zanurzoną w oleju (powszechnie stosowane powiększenie to 90-100 razy).
Zgodnie z różnymi powiększeniami można go podzielić na obiektywy o niskim powiększeniu (mniej niż 10 razy), obiektywy o średnim powiększeniu (około 20 razy) i obiektywy o dużym powiększeniu (40-65 razy).
Zgodnie z sytuacją korekcji aberracji, jest on podzielony na achromatyczny obiektyw (powszechnie używany obiektyw, który może korygować aberrację chromatyczną dwóch rodzajów światła kolorowego w widmie) i apochromatyczny obiektyw (obiektyw, który może korygować chromatyczny aberracja trzech rodzajów światła barwnego w widmie, co jest drogie i rzadko stosowane).
2. Główne parametry obiektywu:
Główne parametry obiektywu to: powiększenie, apertura numeryczna oraz odległość robocza.
① Powiększenie odnosi się do stosunku wielkości obrazu widzianego oczami do wielkości odpowiedniej próbki. Odnosi się raczej do stosunku długości niż stosunku powierzchni. Przykład: Współczynnik powiększenia wynosi 100×, co odnosi się do próbki o długości 1 μm. Długość powiększonego obrazu wynosi 100 μm. Jeśli jest obliczany na podstawie powierzchni, jest powiększany 10,{4}} razy.
Całkowite powiększenie mikroskopu jest równe iloczynowi powiększeń obiektywu i okularu.
②. Apertura numeryczna jest również nazywana współczynnikiem apertury, w skrócie NA lub A. Jest głównym parametrem obiektywu i kondensora i jest wprost proporcjonalna do rozdzielczości mikroskopu. Obiektywy suche mają aperturę numeryczną 0.{1}}.95, a obiektywy immersyjne (olejek cedrowy) mają aperturę numeryczną 1,25.
③. Odległość robocza odnosi się do odległości od spodu przedniej soczewki obiektywu do górnej krawędzi szkiełka nakrywkowego preparatu, gdy obserwowany preparat jest najczystszy. Odległość robocza obiektywu jest związana z ogniskową obiektywu. Im dłuższa ogniskowa obiektywu, tym mniejsze powiększenie i większa odległość robocza. Przykład: obiektyw 10x jest oznaczony jako 10/{8}}.25 i 160/0.17, gdzie 10 to powiększenie obiektyw; 0,25 to apertura numeryczna; 160 to długość tubusu obiektywu (w mm); 0,17 to standardowa grubość szkiełka nakrywkowego (w mm). Efektywna odległość robocza obiektywu 10x wynosi 6,5 mm, a efektywna odległość robocza obiektywu 40x wynosi 0,48 mm.
3. Funkcją soczewki obiektywu jest powiększenie preparatu po raz pierwszy i jest to najważniejsza część określająca działanie mikroskopu — rozdzielczość.
Rozdzielczość jest również nazywana rozdzielczością lub zdolnością rozdzielczą. Wielkość rozdzielczości wyraża się wartością odległości rozdzielczości (minimalna odległość między dwoma punktami obiektu, którą można rozdzielić). Z odległości fotopowej (25 cm) normalne ludzkie oczy mogą wyraźnie widzieć dwa punkty obiektu oddalone od siebie o 0.073 mm. Wartość 0,073 mm to odległość rozdzielczości normalnych ludzkich oczu. Im mniejsza odległość rozdzielczości mikroskopu, tym wyższa jego rozdzielczość i lepsza wydajność.
Wielkość rozdzielczości mikroskopu jest określona przez rozdzielczość soczewki obiektywu, a rozdzielczość soczewki obiektywu przez jej aperturę numeryczną i długość fali światła oświetlającego.
W przypadku korzystania ze wspólnej metody oświetlenia centralnego (metody oświetlenia fotopowego, która umożliwia równomierne przechodzenie światła przez preparat), rozdzielczość mikroskopu wynosi d=0,61λ/NA
We wzorze d — odległość rozdzielczości soczewki obiektywu, w nm.
λ — długość fali światła oświetlającego, jednostka nm.
NA - apertura numeryczna obiektywu
Na przykład apertura numeryczna obiektywu imersyjnego w oleju wynosi 1,25, a zakres długości fal światła widzialnego wynosi 400-700 nm. Jeśli średnia długość fali wynosi 550 nm, to d=270 nm, co stanowi mniej więcej połowę długości fali światła oświetlającego. Na ogół granica rozdzielczości mikroskopów oświetlonych światłem widzialnym wynosi 0,2 μm.
