Jak określić powiększenie okularu i obiektywu mikroskopu optycznego
Powiększenie mikroskopu optycznego jest kombinacją powiększenia obiektywu i okularu. Powiększenie wynosi 1010=100, na przykład, jeśli obiektyw ma 10, a okular 10.
Jeden obiektyw:
1. Klasyfikacja soczewek obiektywowych:
Zgodnie z różnymi warunkami użytkowania, soczewki obiektywowe można podzielić na suche soczewki obiektywowe i soczewki zanurzeniowe w płynie; wśród nich soczewki immersyjne w płynie można podzielić na soczewki immersyjne w wodzie i soczewki immersyjne w oleju (powszechnie stosowane powiększenie to 90-100 razy).
Można je podzielić na obiektywy o małym powiększeniu (mniej niż 10 razy), obiektywy o średnim powiększeniu (około 20 razy) i obiektywy o dużym powiększeniu w oparciu o różne powiększenia (40-65 razy).
Achromatyczne soczewki obiektywowe (zwykle używane soczewki obiektywowe, które mogą korygować aberrację chromatyczną dwóch różnych rodzajów światła barwnego w widmie) i apochromatyczne soczewki obiektywowe są podzielone zgodnie z warunkami korekcji aberracji (obiektywy, które mogą korygować aberrację chromatyczną trzy rodzaje światła barwnego w widmie, co jest drogie i rzadko używane).
2. Główne parametry obiektywu:
Powiększenie, apertura numeryczna i odległość robocza to trzy podstawowe cechy obiektywu.
Stosunek rozmiaru obrazu postrzeganego przez oczy do rozmiaru porównywalnego okazu określa się mianem 1 powiększenia. Zamiast stosunku powierzchni odnosi się do stosunku długości. Próbka o długości 1 m ma współczynnik powiększenia równy 100. Powiększony obraz ma długość 100 m. Jeśli jest obliczany na podstawie powierzchni, jest 10,000 razy większy.
Suma powiększeń obiektywu i okularu mikroskopu daje całkowite powiększenie.
2. Skrót NA lub A oznacza aperturę numeryczną, często nazywaną współczynnikiem apertury. Jest to podstawowa zmienna obiektywu i kondensora i jest odwrotnie proporcjonalna do rozdzielczości mikroskopu. Apertura numeryczna obiektywów suchych waha się od 0.{2}}.95, podczas gdy obiektywów immersyjnych w oleju (olejek cedrowy) wynosi 1,25.
3. Termin „odległość robocza” opisuje odległość między górną krawędzią szkiełka nakrywkowego preparatu a dolną krawędzią soczewki obiektywu, gdy badany przedmiot jest najczystszy. Ogniskowa obiektywu wpływa na odległość roboczą obiektywu. Odległość robocza i powiększenie obiektywu zwiększają się wraz ze wzrostem ogniskowej. Przykład: Soczewka obiektywu 10x jest oznaczona jako 10/0.25 i 160/0.17, gdzie 10 to liczba soczewek powiększenie, 0,25 to jego apertura numeryczna, 160 to jego długość (w milimetrach), a 0,17 to jego typowa grubość (w milimetrach). Efektywna odległość robocza obiektywu 10x wynosi 6,5 mm, a efektywna odległość robocza obiektywu 40x obiektyw ma 0,48 mm.
3. Najważniejszym elementem wpływającym na rozdzielczość mikroskopu jest soczewka obiektywu, której zadaniem jest wstępne powiększenie preparatu.
Rozdzielczość i zdolność rozdzielcza to inne nazwy rozdzielczości. Wartość odległości rozdzielczości reprezentuje rozmiar rozdzielczości (minimalna odległość między dwoma punktami obiektu, którą można rozwiązać). Zwykłe ludzkie oczy mogą rozróżnić dwa punkty obiektu, które są oddalone od siebie o {{0}},073 mm w odległości fotopowej 25 cm. Odległość rozdzielczości typowych ludzkich oczu wynosi 0,073 mm. Rozdzielczość i wydajność mikroskopu poprawiają się wraz ze zmniejszaniem się odległości rozdzielczości.
Inne nazwy rozdzielczości obejmują zdolność rozdzielczą i rozdzielczość. Wielkość rozdzielczości jest wskazywana przez wartość odległości rozdzielczości (minimalna odległość między dwoma punktami obiektu, którą można rozdzielić). W odległości fotopowej 25 cm normalne ludzkie oczy mogą rozróżnić dwa punkty obiektu oddalone od siebie o 0.{3}}73 mm. Typowe ludzkie oko ma odległość rozdzielczości 0,073 mm. Wraz ze zmniejszaniem się odległości rozdzielczości wzrasta rozdzielczość i funkcjonalność mikroskopu.
D to odległość rozdzielczości obiektywu wyrażona we wzorze w nanometrach.
— W nm długość fali światła oświetlającego.
Apertura numeryczna obiektywu jest oznaczana skrótem NA.
Na przykład widmo światła widzialnego mieści się w zakresie od 400 do 700 nm, a apertura numeryczna obiektywu immersyjnego w oleju wynosi 1,25. d=270 nm, czyli w przybliżeniu połowa długości fali oświetlającego światła, jeśli średnia długość fali wynosi 550 nm. Zazwyczaj mikroskopy oświetlane światłem widzialnym mają granicę rozdzielczości 0,2 m.
(2), okular
Ponieważ znajduje się blisko oczu obserwatora, nazywany jest również okularem. Zainstalowany na górnym końcu tubusu obiektywu.
1. Budowa okularu
Zwykle okular składa się z górnego i dolnego zestawu soczewek, górna soczewka nazywana jest soczewką oka, a dolna soczewka nazywana jest soczewką skupiającą lub soczewką polową. Pomiędzy górną a dolną soczewką lub pod lustrem polowym znajduje się przesłona (jej wielkość decyduje o wielkości pola widzenia), ponieważ preparat jest właśnie obrazowany na powierzchni przysłony, można na tę przesłonę przykleić mały kosmyk włosów jako wskaźnik wskazujący cel o określonej charakterystyce. Można również umieścić na nim mikrometr okularowy, aby zmierzyć rozmiar obserwowanej próbki.
Im krótsza długość okularu, tym większe powiększenie (ponieważ powiększenie okularu jest odwrotnie proporcjonalne do ogniskowej okularu).
2. Rola okularu
Ma to na celu dalsze powiększenie wyraźnie rozdzielczego rzeczywistego obrazu, który został powiększony przez obiektyw w takim stopniu, aby ludzkie oko mogło go łatwo rozróżnić. Powiększenie powszechnie używanych okularów wynosi 5-16 razy.
3. Związek między okularem a soczewką obiektywu
Drobna struktura, która została wyraźnie rozdzielona przez obiektyw, jeśli nie zostanie ponownie powiększona przez okular i nie osiągnie rozmiaru, który ludzkie oko może rozróżnić, nie będzie wyraźna; ale drobna struktura, której obiektyw nie może rozróżnić, chociaż jest ponownie powiększana przez okular o dużej mocy, nadal nie jest wyraźna, więc okular może tylko powiększyć i nie poprawi rozdzielczości mikroskopu. Czasami, chociaż obiektyw może rozróżnić dwa bardzo bliskie punkty obiektu, nadal nie jest możliwe wyraźne widzenie, ponieważ odległość między obrazami tych dwóch punktów obiektu jest mniejsza niż odległość rozdzielczości oczu. Dlatego okular i obiektyw są nie tylko ze sobą powiązane, ale także wzajemnie się ograniczają.
