Cum să determinați ocularul microscopului optic și mărirea lentilei obiectivului
Mărirea unui microscop optic este produsul dintre mărirea lentilei obiectiv și mărirea ocularului. De exemplu, dacă obiectivul este de 10× și ocularul este de 10×, mărirea este de 10×10=100.
Un singur obiectiv:
1. Clasificarea lentilelor obiective:
Lentila obiectiv poate fi împărțită în lentilă obiectiv uscată și lentilă obiectiv cu imersiune lichidă în funcție de diferitele condiții de utilizare; printre acestea, obiectivul cu imersiune în lichid poate fi împărțit în obiectiv cu imersiune în apă și obiectiv cu imersiune în ulei (mărirea utilizată în mod obișnuit este de 90-100 ori).
În funcție de diferitele măriri, acesta poate fi împărțit în obiectiv cu mărire redusă (mai puțin de 10 ori), obiectiv cu mărire medie (de aproximativ 20 de ori) și obiectiv cu mărire mare (40-65 ori).
În funcție de situația de corectare a aberațiilor, acesta este împărțit în obiectiv acromatic (folosit în mod obișnuit, lentila obiectiv care poate corecta aberația cromatică a două tipuri de lumină colorată din spectru) și obiectiv apocromatic (lentila obiectiv care poate corecta aberația cromatică). aberația a trei tipuri de lumină de culoare în spectru, care este costisitoare și rar folosită).
2. Principalii parametri ai obiectivului:
Principalii parametri ai obiectivului includ: mărirea, deschiderea numerică și distanța de lucru.
① Mărirea se referă la raportul dintre dimensiunea imaginii văzute de ochi și dimensiunea specimenului corespunzător. Se referă mai degrabă la raportul dintre lungimi decât la raportul dintre suprafețe. Exemplu: factorul de mărire este de 100×, ceea ce se referă la un specimen cu o lungime de 1 μm. Lungimea imaginii mărite este de 100 μm. Dacă este calculată pe suprafață, este mărită de 10,000 ori.
Mărirea totală a microscopului este egală cu produsul dintre mărirea obiectivului și a ocularului.
②. Diafragma numerică se mai numește și raportul de deschidere, prescurtat ca NA sau A. Este parametrul principal al obiectivului și al condensatorului și este direct proporțional cu rezoluția microscopului. Obiectivele uscate au o deschidere numerică de 0.05-0,95, iar obiectivele cu imersie în ulei (ulei de cedru) au o deschidere numerică de 1,25.
③. Distanța de lucru se referă la distanța de la partea inferioară a lentilei frontale a lentilei obiectiv și la partea superioară a capacului de sticlă a specimenului atunci când specimenul observat este cel mai clar. Distanța de lucru a obiectivului este legată de distanța focală a obiectivului. Cu cât distanța focală a obiectivului este mai mare, cu atât mărirea este mai mică și distanța de lucru este mai mare. Exemplu: obiectivul 10x este marcat cu 10/0,25 și 160/{0,17, unde 10 este mărirea lentila obiectivului; 0,25 este deschiderea numerică; 160 este lungimea cilindrului obiectivului (în mm); 0,17 este grosimea standard a geamului de acoperire (în mm) ). Distanța efectivă de lucru a obiectivului 10x este de 6,5 mm, iar distanța efectivă de lucru a obiectivului 40x este de 0,48 mm.
3. Funcția lentilei obiectiv este de a mări specimenul pentru prima dată și este cea mai importantă parte care determină performanța microscopului - rezoluția.
Rezoluția se mai numește rezoluție sau putere de rezoluție. Mărimea rezoluției este exprimată prin valoarea distanței de rezoluție (distanța minimă dintre două puncte obiect care poate fi rezolvată). La distanța fotopică (25 cm), ochii umani normali pot vedea clar două puncte ale obiectului care se află la 0.073 mm distanță. Valoarea de 0,073 mm este distanța de rezoluție a ochilor umani normali. Cu cât distanța de rezoluție a microscopului este mai mică, cu atât rezoluția acestuia este mai mare și performanța acestuia este mai bună.
Dimensiunea rezoluției microscopului este determinată de rezoluția lentilei obiectivului, iar rezoluția lentilei obiectivului este determinată de deschiderea sa numerică și de lungimea de undă a luminii de iluminare.
Când se utilizează metoda obișnuită de iluminare centrală (metoda de iluminare fotopică care permite luminii să treacă uniform prin specimen), distanța de rezoluție a microscopului este d=0.61λ/NA
În formulă, d——distanța de rezoluție a lentilei obiectiv, în nm.
λ—lungimea de undă a luminii de iluminare, unitate nm.
NA - deschiderea numerică a obiectivului
De exemplu, deschiderea numerică a obiectivului cu imersiune în ulei este de 1,25, iar intervalul de lungimi de undă a luminii vizibile este de 400-700nm. Dacă lungimea medie de undă este de 550 nm, atunci d=270 nm, care este aproximativ jumătate din lungimea de undă a luminii de iluminare. În general, limita de rezoluție a microscoapelor iluminate cu lumină vizibilă este de 0,2 μm.
(2), ocular
Deoarece este aproape de ochii observatorului, se mai numește și ocular. Instalat la capătul superior al cilindrului obiectivului.
1. Structura ocularului
De obicei, ocularul este compus din seturi superioare și inferioare de lentile, lentila superioară se numește lentila oculară, iar lentila inferioară se numește lentilă convergentă sau lentilă de câmp. Există o diafragmă între lentilele superioare și inferioare sau sub oglinda de câmp (dimensiunea ei determină dimensiunea câmpului vizual), deoarece specimenul este doar fotografiat pe suprafața diafragmei, o bucată mică de păr poate fi lipită pe această diafragmă ca indicator pentru a indica ținta cu o anumită caracteristică. Un micrometru pentru ocular poate fi de asemenea plasat pe acesta pentru a măsura dimensiunea specimenului observat.
Cu cât lungimea ocularului este mai mică, cu atât mărirea este mai mare (deoarece mărirea ocularului este invers proporțională cu distanța focală a ocularului).
2. Rolul ocularului
Este de a mări și mai mult imaginea reală clar rezolvată care a fost mărită de lentila obiectiv, în măsura în care ochiul uman o poate distinge cu ușurință clar. Mărirea ocularelor utilizate în mod obișnuit este de 5-16 ori.
3. Relația dintre ocular și obiectiv
Structura fină care a fost clar rezolvată de lentila obiectiv, dacă nu este re-mărită de ocular și nu poate atinge dimensiunea pe care ochiul uman o poate distinge, atunci nu va fi clară; dar structura fină pe care obiectivul nu o poate distinge, deși este re-mărită de ocularul de mare putere, încă nu este clar, astfel încât ocularul poate doar să mărească și nu va îmbunătăți rezoluția microscopului. Uneori, deși obiectivul poate distinge două puncte obiect foarte apropiate, este totuși imposibil de văzut clar, deoarece distanța dintre imaginile acestor două puncte obiect este mai mică decât distanța de rezoluție a ochilor. Prin urmare, ocularul și lentila obiectiv nu sunt doar legate între ele, ci și se restrâng reciproc.
