Hvordan bestemme det optiske mikroskopets okular og objektivlinseforstørrelse
Forstørrelsen til et optisk mikroskop er produktet av forstørrelsen av objektivlinsen og forstørrelsen av okularet. For eksempel, hvis objektivlinsen er 10× og okularet er 10×, er forstørrelsen 10×10=100.
Ett objektiv:
1. Klassifisering av objektivlinser:
Objektivlinsen kan deles inn i tørr objektivlinse og flytende nedsenkingsobjektiv i henhold til de forskjellige bruksforholdene; blant dem kan væskenedsenkningsobjektivlinsen deles inn i vannnedsenkningsobjektiv og oljenedsenkingsobjektiv (vanlig forstørrelse er 90-100 ganger).
I henhold til de forskjellige forstørrelsene kan den deles inn i objektiv med lav forstørrelse (mindre enn 10 ganger), objektiv med middels forstørrelse (ca. 20 ganger) og objektiv med høy forstørrelse (40-65 ganger).
I henhold til situasjonen for aberrasjonskorreksjon er den delt inn i akromatisk objektivlinse (vanligvis brukt, objektivlinsen som kan korrigere den kromatiske aberrasjonen til to typer fargelys i spekteret) og apokromatisk objektivlinse (objektivet som kan korrigere den kromatiske aberrasjon av tre typer fargelys i spekteret, som er dyrt og sjelden brukt).
2. Hovedparametrene til objektivlinsen:
Hovedparametrene til objektivlinsen inkluderer: forstørrelse, numerisk blenderåpning og arbeidsavstand.
① Forstørrelse refererer til forholdet mellom størrelsen på bildet sett av øynene og størrelsen på den tilsvarende prøven. Det refererer til forholdet mellom lengder i stedet for forholdet mellom arealer. Eksempel: Forstørrelsesfaktoren er 100×, som refererer til en prøve med en lengde på 1 μm. Lengden på det forstørrede bildet er 100 μm. Hvis det beregnes etter areal, forstørres det 10,000 ganger.
Den totale forstørrelsen av mikroskopet er lik produktet av objektivet og okularforstørrelsene.
②. Numerisk blenderåpning kalles også blenderforhold, forkortet NA eller A. Det er hovedparameteren til objektivlinse og kondensator, og den er direkte proporsjonal med oppløsningen til mikroskopet. Tørre objektiver har en numerisk blenderåpning på 0.05-0.95 og oljeneddykkingsobjektiver (cedarolje) har en numerisk blenderåpning på 1,25.
③. Arbeidsavstand refererer til avstanden fra bunnen av frontlinsen på objektivlinsen til toppen av dekkglasset på prøven når den observerte prøven er klarest. Arbeidsavstanden til objektivlinsen er relatert til objektivets brennvidde. Jo lengre brennvidden til objektivlinsen er, desto lavere er forstørrelsen og jo lengre arbeidsavstand. Eksempel: 10x objektiv er merket med 10/0.25 og 160/0.17, der 10 er forstørrelsen av objektivlinsen; 0,25 er den numeriske blenderåpningen; 160 er lengden på linsehylsen (i mm); 0,17 er standardtykkelsen på dekkglasset (i mm) ). Den effektive arbeidsavstanden til 10x objektivlinsen er 6,5 mm, og den effektive arbeidsavstanden til 40x objektivlinsen er 0,48 mm.
3. Objektivets funksjon er å forstørre prøven for første gang, og det er den viktigste delen som bestemmer mikroskopets ytelse – oppløsningen.
Oppløsning kalles også oppløsning eller oppløsningskraft. Størrelsen på oppløsningen uttrykkes ved verdien av oppløsningsavstanden (minste avstand mellom to objektpunkter som kan løses). På den fotopiske avstanden (25 cm) kan normale menneskeøyne tydelig se to objektpunkter som er 0.073 mm fra hverandre. Verdien på 0,073 mm er oppløsningsavstanden til normale menneskelige øyne. Jo mindre oppløsningsavstanden til mikroskopet er, jo høyere oppløsning, og jo bedre ytelse.
Størrelsen på oppløsningen til mikroskopet bestemmes av oppløsningen til objektivlinsen, og oppløsningen til objektivlinsen bestemmes av dens numeriske blenderåpning og bølgelengden til belysningslyset.
Når du bruker den vanlige sentrale belysningsmetoden (den fotopiske belysningsmetoden som lar lyset passere jevnt gjennom prøven), er oppløsningsavstanden til mikroskopet d=0.61λ/NA
I formelen d——oppløsningsavstanden til objektivlinsen, i nm.
λ—bølgelengde for belysningslys, enhet nm.
NA - den numeriske blenderåpningen til objektivlinsen
For eksempel er den numeriske blenderåpningen til oljenedsenkingsobjektivet 1,25, og bølgelengdeområdet til synlig lys er 400-700nm. Hvis gjennomsnittlig bølgelengde er 550 nm, så d=270 nm, som er omtrent halvparten av bølgelengden til belysningslyset. Generelt er grensen for oppløsning for mikroskoper belyst med synlig lys 0,2 μm.
(2), okular
Fordi den er nær observatørens øyne, kalles den også okularet. Installert på den øvre enden av linsehylsen.
1. Struktur av okularet
Vanligvis er okularet sammensatt av øvre og nedre sett med linser, den øvre linsen kalles øyelinsen, og den nedre linsen kalles den konvergerende linsen eller feltlinsen. Det er en membran mellom øvre og nedre linser eller under feltspeilet (størrelsen bestemmer størrelsen på synsfeltet), fordi prøven nettopp er avbildet på membranoverflaten, kan et lite hårstykke limes på denne membranen som en peker for å indikere mål for en bestemt egenskap. Et okularmikrometer kan også plasseres på den for å måle størrelsen på den observerte prøven.
Jo kortere lengde på okularet er, desto større er forstørrelsen (fordi forstørrelsen av okularet er omvendt proporsjonal med brennvidden til okularet).
2. Okularets rolle
Det er for ytterligere å forstørre det klart oppløste virkelige bildet som har blitt forstørret av objektivlinsen i en grad at det menneskelige øyet lett kan skille det klart. Forstørrelsen av ofte brukte okularer er 5-16 ganger.
3. Forholdet mellom okular og objektivlinse
Den fine strukturen som har blitt klart løst av objektivlinsen, hvis den ikke forstørres på nytt av okularet, og ikke kan nå den størrelsen som det menneskelige øyet kan skille, så vil den ikke være tydelig; men den fine strukturen som objektivlinsen ikke kan skille, selv om den forstørres på nytt av okularet med høy effekt, er det fortsatt ikke klart, så okularet kan bare forstørre, og vil ikke forbedre oppløsningen til mikroskopet. Noen ganger, selv om objektivlinsen kan skille mellom to svært nære objektpunkter, er det fortsatt umulig å se klart fordi avstanden mellom bildene av disse to objektpunktene er mindre enn oppløsningsavstanden til øynene. Derfor er okularet og objektivlinsen ikke bare relatert til hverandre, men begrenser også hverandre.
