Detaljert forklaring av de syv optiske mikroskopparametrene
Ved mikroskopisk inspeksjon håper folk alltid å ha et klart og lyst idealbilde, som krever at de optiske tekniske parametrene til mikroskopet oppfyller visse standarder, og krever at når det brukes, må det koordineres i henhold til formålet med mikroskopisk inspeksjon og faktisk situasjon Forholdet mellom parameterne. Bare på denne måten kan vi gi fullt spill til riktig ytelse av mikroskopet og oppnå tilfredsstillende mikroskopiske inspeksjonsresultater.
Mikroskopets optiske tekniske parametere inkluderer: numerisk blenderåpning, oppløsning, forstørrelse, fokusdybde, synsfeltsbredde, dårlig dekning, arbeidsavstand osv. Disse parameterne er ikke alltid så høye som mulig, og de er gjensidig begrensende. Når du bruker dem, bør forholdet mellom parametrene koordineres i henhold til formålet med mikroskopinspeksjonen og den faktiske situasjonen, men oppløsningen bør råde.
de
1. Numerisk blenderåpning
Numerisk blenderåpning er forkortet til NA. Numerisk blenderåpning er den viktigste tekniske parameteren til objektivlinsen og kondensatorlinsen, og den er et viktig symbol for å bedømme ytelsen til begge (spesielt for objektivlinse). Størrelsen på dens numeriske verdi er henholdsvis markert på kabinettet til objektivlinsen og kondensatorlinsen.
Numerisk blenderåpning (NA) er produktet av brytningsindeksen (n) til mediet mellom frontlinsen på objektivlinsen og objektet som skal inspiseres og sinusen til halvparten av blendervinkelen (u). Formelen er som følger: NA=nsinu/2
Blenderåpningsvinkel, også kjent som "speilmunningsvinkel", er vinkelen som dannes av objektpunktet på den optiske aksen til objektivlinsen og den effektive diameteren til frontlinsen til objektivlinsen. Jo større blendervinkel, jo større lysstrøm kommer inn i objektivlinsen, som er proporsjonal med objektivets effektive diameter og omvendt proporsjonal med avstanden til brennpunktet.
Ved observasjon med mikroskop, hvis du ønsker å øke NA-verdien, kan ikke blendervinkelen økes. Den eneste måten er å øke brytningsindeksen n-verdien til mediet. Basert på dette prinsippet produseres vannnedsenkningsobjektiver og oljenedsenkningsobjektiver. Fordi brytningsindeksen n-verdien til mediet er større enn 1, kan NA-verdien være større enn 1.
Maksimal verdi på den numeriske blenderåpningen er 1,4, som har nådd grensen både teoretisk og teknisk. For tiden brukes bromonaftalen med høy brytningsindeks som medium. Brytningsindeksen til bromaftalen er 1,66, så NA-verdien kan være større enn 1,4.
Det må her påpekes at for å gi fullt utspill til rollen til den numeriske blenderåpningen til objektivlinsen, bør NA-verdien til kondensatorlinsen være lik eller litt større enn NA-verdien til objektivlinsen under observasjon.
Numerisk blenderåpning er nært knyttet til andre tekniske parametere, og den bestemmer og påvirker nesten andre tekniske parametere. Den er proporsjonal med oppløsningen, proporsjonal med forstørrelsen og omvendt proporsjonal med dybden av fokus. Når NA-verdien øker, vil bredden på synsfeltet og arbeidsavstanden reduseres tilsvarende.
de
2. Oppløsning
Oppløsningen til mikroskopet refererer til minimumsavstanden mellom to objektpunkter som tydelig kan skilles fra mikroskopet, også kjent som "diskrimineringshastighet". Beregningsformelen er σ=λ/NA
I formelen er σ minste oppløsningsavstand; λ er bølgelengden til lys; NA er den numeriske blenderåpningen til objektivlinsen. Oppløsningen til den synlige objektivlinsen bestemmes av to faktorer: NA-verdien til objektivlinsen og bølgelengden til belysningskilden. Jo større NA-verdien er, jo kortere er bølgelengden til belysningslyset, og jo mindre σ-verdien er, desto høyere er oppløsningen.
For å forbedre oppløsningen, det vil si redusere σ-verdien, kan følgende tiltak tas
(1) Reduser λ-verdien for bølgelengden og bruk en lyskilde med kort bølgelengde.
(2) Øk middels n-verdien for å øke NA-verdien (NA=nsinu/2).
(3) Øk blendervinkelen u-verdien for å øke NA-verdien.
(4) Øk kontrasten mellom lys og mørkt.
de
3. Forstørrelse og effektiv forstørrelse
På grunn av den doble forstørrelsen av objektivlinsen og okularet, bør den totale forstørrelsen Γ av mikroskopet være produktet av objektivlinseforstørrelsen og okularforstørrelsen Γ1:
Γ= Γ1
Det er klart, sammenlignet med forstørrelsesglasset, kan mikroskopet ha en mye høyere forstørrelse, og mikroskopets forstørrelse kan enkelt endres ved å bytte ut objektivlinser og okularer med forskjellige forstørrelser.
Forstørrelsen er også en viktig parameter for mikroskopet, men man kan ikke blindt tro at jo høyere forstørrelse, jo bedre. Grensen for mikroskopforstørrelse er den effektive forstørrelsen.
Oppløsning og forstørrelse er to forskjellige, men gjensidig relaterte konsepter. Relasjonsformel: 500NA<>
Når den numeriske blenderåpningen til den valgte objektivlinsen ikke er stor nok, det vil si at oppløsningen ikke er høy nok, kan ikke mikroskopet skille den fine strukturen til objektet. På dette tidspunktet, selv om forstørrelsen økes for mye, kan det oppnådde bildet bare være et bilde med stor kontur, men uklare detaljer. , kalt den ugyldige forstørrelsen. Omvendt, hvis oppløsningen oppfyller kravene, men forstørrelsen er utilstrekkelig, har mikroskopet evnen til å løse opp, men bildet er fortsatt for lite til å ses tydelig av menneskelige øyne. Derfor, for å gi fullt spill til mikroskopets oppløsningsevne, bør den numeriske blenderåpningen være rimelig tilpasset den totale forstørrelsen til mikroskopet.
de
4. Dybde av fokus
Depth of focus er forkortelsen for depth of focus, det vil si at når du bruker et mikroskop, når fokuset er på et bestemt objekt, kan ikke bare alle punkter på planet til dette punktet sees tydelig, men også innenfor en viss tykkelse over og under planet, For å være tydelig, er tykkelsen på denne klare delen fokusdybden. Hvis fokusdybden er stor, kan du se hele laget av objektet under inspeksjon, mens hvis fokusdybden er liten, kan du bare se et tynt lag av objektet under inspeksjon. Fokusdybden har følgende forhold til andre tekniske parametere:
(1) Fokusdybden er omvendt proporsjonal med den totale forstørrelsen og den numeriske blenderåpningen til objektivlinsen.
(2) Jo større fokusdybden er, desto lavere oppløsning.
På grunn av den store dybdeskarpheten til objektivlinsen med lav forstørrelse, er det vanskelig å ta bilder med objektivet med lav forstørrelse. Dette vil bli beskrevet mer detaljert i mikrofotografier.
de
5. Diameter for synsfelt (FieldOfView)
Når du observerer et mikroskop, kalles det lyse sirkulære området som sees for synsfeltet, og størrelsen bestemmes av feltmembranen i okularet.
Diameteren på synsfeltet kalles også bredden på synsfeltet, som refererer til det faktiske området til det inspiserte objektet som kan rommes i det sirkulære synsfeltet sett under mikroskopet. Jo større diameter synsfeltet er, desto lettere er det å observere.
Det er en formel F=FN/
I formelen, F: feltdiameter, FN: feltnummer (FieldNumber, forkortet FN, markert på utsiden av okularrøret), : objektivlinseforstørrelse.
Det kan sees fra formelen:
(1) Diameteren til synsfeltet er proporsjonal med antall synsfelt.
(2) Å øke multiplumet til objektivlinsen reduserer diameteren på synsfeltet. Derfor, hvis du kan se hele bildet av det inspiserte objektet under laveffektlinsen, og bytte til en høyeffekts objektivlinse, kan du bare se en liten del av det inspiserte objektet.
de
6. Dårlig dekning
Det optiske systemet til mikroskopet inkluderer også dekkglasset. På grunn av den ikke-standardiserte tykkelsen på dekkglasset, endres den optiske banen til lyset etter å ha kommet inn i luften fra dekkglasset, noe som resulterer i en faseforskjell, som er dårlig dekning. Genereringen av dårlig dekning påvirker lydkvaliteten til mikroskopet.
I henhold til internasjonale forskrifter er standardtykkelsen på dekkglasset {{0}}.17 mm, og det tillatte området er 0.16-0.18 mm. Faseforskjellen i dette tykkelsesområdet er tatt i betraktning ved fremstillingen av objektivlinsen. 0,17 merket på objektivlinsehuset indikerer tykkelsen på dekkglasset som kreves av objektivlinsen.
de
7. Arbeidsavstand WD
Arbeidsavstanden kalles også objektavstanden, som refererer til avstanden fra overflaten av frontlinsen til objektivlinsen til objektet som skal inspiseres. Under mikroskopinspeksjon bør objektet som skal inspiseres være mellom en og to ganger brennvidden til objektivlinsen. Derfor er det og brennvidden to begreper. Det som vanligvis kalles fokusering er faktisk å justere arbeidsavstanden.
Når den numeriske blenderåpningen til objektivlinsen er konstant, er blendervinkelen større når arbeidsavstanden er kortere.
Et kraftig objektivobjektiv med stor numerisk blenderåpning har en liten arbeidsavstand.
