De unde știi mărirea ocularelor și a lentilelor obiective ale unui microscop optic?
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.
1. Clasificarea lentilelor obiective:
Lentilele obiective pot fi împărțite în obiective uscate și obiective de imersie lichidă în funcție de diferite condiții de utilizare; Obiectivele de imersie în lichid pot fi împărțite în obiective de imersie în apă și obiective de imersie în ulei (mărirea utilizată în mod obișnuit este de 90-100 ori).
În funcție de diferite măriri, acesta poate fi împărțit în obiective de putere redusă (de mai puțin de 10 ori), obiective de putere medie (de aproximativ 20 de ori) și obiective de putere mare (40-65 ori).
În funcție de corectarea aberațiilor, acesta se împarte în obiectiv acromatic (folosit în mod obișnuit, obiectiv care poate corecta aberația cromatică a două culori ale luminii din spectru) și obiectiv apocromatic (lentilă obiectiv care poate corecta aberația cromatică a trei culori). de lumină în spectru, scumpă 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 suprafețelor. Exemplu: mărirea 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 baza zonei, mărirea este de 10,000 ori.
Mărirea totală a unui microscop este egală cu produsul măririi obiectivului și a ocularelor.
②. Diafragma numerică se mai numește și raportul diafragmei lentilei, prescurtat ca NA sau A. Este parametrul principal al obiectivului și al condensatorului și este proporțional cu rezoluția microscopului. Deschiderea numerică a obiectivelor uscate este 0.05-0,95, iar deschiderea numerică a obiectivelor cu imersie în ulei (ulei de cedru) este 1,25.
③. Distanța de lucru se referă la distanța de la partea inferioară a lentilei frontale a obiectivului până la partea superioară a capacului de sticlă a specimenului atunci când specimenul care este 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. De exemplu: obiectivul 10x este marcat cu 10/0.25 și 160/{0.17, unde 10 este mărirea a lentilei 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. Este cea mai importantă componentă care determină performanța microscopului - nivelul de rezoluție.
Rezoluția se mai numește rezoluție sau capacitate de rezoluție. Mărimea rezoluției este exprimată prin valoarea numerică a 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 obiect 0.073 mm distanță. Această valoare de 0,073 mm este distanța de rezoluție a ochilor umani normali. Cu cât distanța de rezoluție a unui microscop este mai mică, cu atât rezoluția acestuia este mai mare, ceea ce înseamnă că performanța sa este mai bună.
Rezoluția unui microscop este determinată de rezoluția lentilei obiectiv, care, la rândul său, este determinată de deschiderea sa numerică și de lungimea de undă a luminii care iluminează.
Când se utilizează iluminare centrală obișnuită (iluminare fotopică care permite luminii să treacă uniform prin specimen), distanța de rezoluție a microscopului este d=0.61λ/NA
În formula, d——distanța de rezoluție a lentilei obiectiv, unitate nm.
λ——Lungimea de undă a luminii de iluminare, unitate nm.
NA ——Apertura numerică a obiectivului
De exemplu, deschiderea numerică a unui obiectiv cu imersie în ulei este de 1,25, intervalul lungimii de undă a luminii vizibile este de 400-700nm, iar lungimea de undă medie este de 550 nm, apoi d=270 nm, care este aproximativ jumătate din lungimea de undă a luminii de iluminare. În general, limita de rezoluție a unui microscop iluminat 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 format din două seturi de lentile superioare și inferioare. Lentila superioară se numește lentila ochiului, iar lentila inferioară se numește lentila convergentă sau lentila de câmp. Există o deschidere între lentilele superioare și inferioare sau sub lentila de câmp (dimensiunea acesteia determină dimensiunea câmpului vizual). Deoarece specimenul este fotografiat exact pe suprafața deschiderii, o bucată mică de păr poate fi lipită de deschidere ca indicator pentru a indica ținta unei anumite caracteristici. Un micrometru pentru ocular poate fi de asemenea plasat pe acesta pentru a măsura dimensiunea specimenului care este 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. Funcția de ocular
Este de a mări și mai mult imaginea reală clară 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 oculare și lentile obiective
Structurile fine care au fost clar rezolvate de lentila obiectiv nu vor fi clar vizibile dacă nu sunt re-mărite de ocular și nu pot atinge dimensiunea pe care ochiul uman o poate rezolva. Cu toate acestea, structurile fine care nu pot fi rezolvate de obiectivul nu vor fi vizibile în ciuda re-măririi de către ocularul de mare putere. Încă nu este clar, așa că ocularul poate acționa doar ca o lupă și nu va îmbunătăți rezoluția microscopului. Uneori, deși obiectivul poate rezolva două puncte obiect foarte apropiate, este totuși imposibil de văzut clar deoarece distanța dintre imaginile celor două puncte obiect este mai mică decât distanța de rezoluție a ochiului. Prin urmare, ocularul și obiectivul sunt ambele legate între ele și se limitează reciproc.
