Mikroskopia - opis funkcji struktury
obiektyw
Soczewka obiektywu to optyczna część mikroskopu do pierwszego obrazowania, która składa się z wielu sklejonych ze sobą grup soczewek. Ogniskowa to całkowita ogniskowa grupy soczewek.
W zależności od stopnia korekcji aberracji chromatycznych, aberracji, krzywizny pola itp. oraz ich właściwości, istnieje kilka typów obiektywów: (planowe) achromatyczne, (planowe) apochromatyczne, superplanowe i specjalne, itp. .
Aberracja chromatyczna: Różnica kolorów w obrazowaniu źródeł światła widzialnego (światło polichromatyczne). Biały punkt obiektu nie może tworzyć białego punktu obrazu, ale kolorowy punkt obrazu.
Aberracja: rozproszona plamka (kółko dezorientacji) powstająca na płaszczyźnie obrazu po załamaniu wiązki światła emitowanej przez punkt obiektu poza osią optyczną przez układ optyczny.
Aberracja koma: podobny do komety asymetryczny błąd obrazowania po załamaniu wiązki światła emitowanej przez obiekt poza osią optyczną przez układ optyczny.
Achromatyczny obiektyw obiektywowy Achromatyczny obiektyw: zwykły obiektyw, oznaczony „Ach” na obudowie. Głównie popraw aberrację chromatyczną (czerwony, niebieski), aberrację sferyczną (żółty, zielony) i komę obrazowania osi optycznej. Krzywizna pola jest duża.
Apochromatyczna soczewka obiektywowa Apochromatyczna soczewka obiektywowa: wysokiej jakości soczewka obiektywowa o precyzyjnej i złożonej strukturze, wykonana ze specjalnego szkła, takiego jak fluoryt, oznaczona napisem „Apo” na obudowie. Na podstawie achromatycznego obiektywu musi również skorygować widmo wtórne, aberrację czerwoną, zieloną i niebieską oraz aberrację sferyczną czerwoną i niebieską. Obiektyw apochromatyczny ma doskonałą korekcję aberracji, większą aperturę numeryczną, wyższą rozdzielczość, większe efektywne powiększenie i doskonałą jakość obrazu.
Półapochromatyczne soczewki obiektywowe: koszt wykonania i jakość obrazowania mieszczą się pomiędzy achromatycznymi soczewkami obiektywowymi a apochromatycznymi soczewkami obiektywowymi, znanymi również jako soczewki fluorytowe (fluorytowe), oznaczone „FL”. Aberrację chromatyczną i aberrację sferyczną czerwieni i błękitu można skorygować.
Cel planu: koryguje głównie wady krzywizny pola, dzięki czemu pole widzenia jest płaskie, obrazowanie jest realistyczne, a obserwacja wygodna. Jest to półokrągła tylna soczewka dodawana do obiektywu. Można go również łączyć w obiektywy achromatyczne, obiektywy apochromatyczne.
Specjalna soczewka obiektywu: W oparciu o powyższą soczewkę obiektywu, soczewka obiektywu jest zaprojektowana i wyprodukowana w celu uzyskania specjalnego efektu obserwacji.
okular
Okular powiększa obraz rzeczywisty obiektywu, który jest powiększeniem obrazu pośredniego i należy do drugiego powiększenia. Budowa okularu jest stosunkowo prosta, składa się z kilku soczewek w kilku grupach. Punkt, w którym promienie światła przechodzące przez okular przecinają się powyżej, nazywany jest punktem oka, który jest najlepszą pozycją do obserwacji obrazowych.
Okular ma różne konfiguracje powiększenia, najczęściej używane jest 10X; 5X ma wyższą redukowalność obrazowania, ale powiększenie jest stosunkowo małe; Okular 20X ma największe powiększenie, ale ostrość obrazu jest zmniejszona. Należy go dobrać do rzeczywistych potrzeb.
Skraplacz
Kondensator służy do uzupełnienia braku światła, odpowiedniej zmiany właściwości świetlnych źródła światła, skupienia próbki oraz poprawy oświetlenia. Znajduje się pod sceną i musi z nią współpracować przy użyciu obiektywu NA większego lub równego 0,40. Ma różnorodne struktury, a różne apertury numeryczne obiektywu mają różne wymagania dotyczące kondensora.
1. Skraplacz Abbego (kondensor Abbego): Skraplacz Abbego składa się z dwóch soczewek, które mają lepszą zdolność zbierania światła. Gdy NA soczewki obiektywu zwykłego mikroskopu jest większa lub równa 0,60, korekcja aberracji chromatycznej i sferycznej nie jest kompletna i musi być używana razem.
2. Achromatyczny kondensor aplanatyczny: Achromatyczny skraplacz składa się z szeregu soczewek, które mogą korygować aberrację chromatyczną i aberrację sferyczną w celu uzyskania zadowalającego obrazowania. Jest najlepszy w obserwacji jasnego pola. Jest wyposażony w zaawansowany mikroskop i obiektyw o niskim powiększeniu nie dotyczy.
3. Inne kondensatory odnoszą się do kondensatorów używanych do celów innych niż wyżej wymienione kondensatory jasnego pola, takich jak kondensatory ciemnego pola, kondensatory kontrastu fazowego, kondensatory polaryzacyjne, kondensatory różnicowo-interferencyjne itp.
metoda oświetlenia
Metody oświetlenia mikroskopowego dzielą się na dwie kategorie: oświetlenie przechodzące i epiluminacja w zależności od położenia źródła światła i kierunku wiązki.
1. Oświetlenie przechodzące (oświetlenie przezroczyste) Oświetlenie przechodzące jest odpowiednie dla próbek przezroczystych lub półprzezroczystych, a większość mikroskopów biologicznych należy do tego typu oświetlenia. Wśród nich wyróżnia się dwie formy oświetlenia środkowego i skośnego.
(1) Oświetlenie centralne oznacza, że środkowa oś wiązki oświetlającej i oś optyczna mikroskopu leżą na tej samej linii prostej, co jest najczęściej stosowaną metodą oświetlenia przepuszczalnego. Ta metoda jest podzielona na oświetlenie krytyczne i oświetlenie Kohlera.
1) Oświetlenie krytyczne, metoda oświetlenia ogólnego. Zalety: Wiązka źródła światła jest obrazowana przez kondensator i naświetlana na próbkę, a wiązka jest wąska i mocna. Wady: Obraz włókna źródła światła pokrywa się z płaszczyzną próbki, oświetlenie obrazowania jest nierówne i występuje różnica między jasnym a ciemnym. Eliminacja: Umieść mlecznobiały, pochłaniający ciepło kolorowy filtr przed źródłem światła, aby oświetlenie było bardziej jednolite, lub wymień źródło światła LED.
2) Oświetlenie Kohlera, nazwane na cześć „obrazowania wtórnego” wynalezionego przez inżynierów Zeissa. Pokonuje wady krytycznego oświetlenia, ma dobry efekt obrazowania i dobrą fotomikrografię. Główne cechy to: po przejściu żarnika źródła światła przez kondensor i przysłonę o zmiennym polu widzenia, obraz żarnika po raz pierwszy pada na płaszczyznę apertury kondensora, a kondensor tworzy drugi obraz żarnika tam na tylnej płaszczyźnie ostrości. Ognisko termiczne nie znajduje się już na płaszczyźnie próbki, a próbkę można obserwować przy długotrwałym oświetleniu.
(2) oświetlenie ukośne (oświetlenie ukośne), środkowa oś wiązki nie pokrywa się z osią optyczną mikroskopu, a próbka jest oświetlana ukośnie pod pewnym kątem. Jest powszechnie stosowany w mikroskopach z kontrastem fazowym, ciemnym polem i mikroskopach stereoskopowych.
2. Oświetlenie padające: Oświetlenie padające jest również nazywane oświetleniem odbiciowym. Źródło światła znajduje się nad próbką, a wiązka światła pada na próbkę po przejściu przez soczewkę obiektywu. Soczewka obiektywu działa jak kondensor i jest odpowiednia dla próbek nieprzezroczystych. Oświetlenie to wykorzystuje się w mikroskopach fluorescencyjnych, stereoskopowych, odwróconych i konfokalnych.
Regulacja osi optycznej
W układzie optycznym mikroskopu oś optyczna źródła światła, soczewka kondensatora, soczewka obiektywu i okular oraz środek przepony muszą pokrywać się z osią optyczną mikroskopu, a regulacja osi optycznej przed użyciem nie może być ignorowana .
1. Regulacja środka kondensora Regulacja środka kondensora jest głównym celem regulacji osi optycznej mikroskopu. Metoda: najpierw zmniejsz przysłonę polową i obserwuj obiektywem o powiększeniu 10x. Jeśli obraz konturu membrany nie znajduje się pośrodku, wyreguluj dwie śruby na zewnątrz kondensatora, aby ustawić go na środku; następnie powoli zwiększaj przysłonę polową, aż obraz konturowy znajdzie się w jednej linii ze środkiem. Krawędzie pola widzenia pokrywają się, co wskazuje, że są już współosiowe i lepiej zastosować nieco większe.
2. Regulacja przesłony apertury Przesłona apertury jest zainstalowana w skraplaczu. Na zewnętrznej krawędzi kondensora mikroskopu badawczego znajdują się znaki skali, które są wygodne do dostosowania kondensora do apertury numerycznej obiektywu. Należy go wyregulować synchronicznie podczas wymiany obiektywu.
