Optiske prinsipper og ytelse av mikroskoper
Det tradisjonelle optiske mikroskopet består av et optisk system og en mekanisk struktur for å støtte dem. Det optiske systemet inkluderer en objektivlinse, et okular og en kondensatorlinse, som alle er kompliserte forstørrelseslinser laget av ulike typer optisk glass. Objektivlinse vil forstørre prøvebildet, dets forstørrelse M ting med følgende formel: M ting=Δ ∕ f 'ting, der f 'ting er brennvidden til objektivlinsen, Δ kan forstås som avstanden mellom objektivlinsen og okularet. Okularet vil være bildet av objektivlinsen igjen forstørret til et imaginært bilde foran personen 250 mm for menneskelig observasjon, som er de fleste mennesker føler **** observasjonsposisjon, okularet av forstørrelsen av M øyet { {2}}/f'eye, f'eye er okularet for brennvidden. Den totale forstørrelsen av mikroskopet er produktet av objektivet og okularet, dvs. M=M objekt * M okular=Δ * 250∕f'eye * f;objekt. Det kan sees, redusere brennvidden av objektivet linsen og okularet vil gjøre den totale forstørrelsen, som er mikroskopet kan se ** og andre mikroorganismer av nøkkelen, men også forskjellen mellom dens og vanlige forstørrelsesglass.
Så, er det tenkelig å redusere det objektive f'okularet uten grenser for å øke forstørrelsen slik at vi kan se mer subtile objekter? Svaret er nei! Dette er fordi naturen til lyset som brukes til å avbilde er en slags elektromagnetisk bølge, og derfor i forplantningsprosessen uunngåelig produsere diffraksjons- og interferensfenomener, akkurat som de daglige synlige krusningene på overflaten av vannet når du møter hindringer kan avrundes, de to søylene med vannbølger kan møte hverandre for å styrke eller svekke den samme. Når lyset bølger fra et punktformet lysemitterende objekt peker inn i objektivlinsen, hindrer objektivlinsen på kanten utbredelsen av lys, diffraksjon og interferens, etter at objektivlinsen ikke lenger kan samles i et punkt, men dannelsen av en viss størrelse på flekken, er det også en serie med intensitet av periferien til den svake og gradvis avtagende glorie, vi kaller sentrum av lyspunktet for Avery-punktet, to lysemitterende punkter nær en viss avstand når de to flekkene vil overlappe inntil det ikke kan bekreftes for de to flekkene. Riley foreslo et kriterium om at når senteravstanden til de to punktene er lik radiusen til den luftige flekken, kan de to flekkene skilles ut, beregnet at avstanden mellom de to lysemitterende punktene e=0.61 inn i ∕n.sinA=0.61 inn i ∕NA, der inn i bølgelengden til lysbølger, kan det menneskelige øyet mottas av bølgelengden til lysbølger på omtrent 0.4-0 .7 um, n for lysemitteringspunktet til middels brytningsindeks, hvor lysemitteringspunktet er plassert i brytningsindeksen til lysemitteringspunktet. Brytningsindeks for mediet der lysemitterende punktet, slik som i luften, n ≈ 1, i vannet, n ≈ 1,33, og A for lysemitterende punktet til objektivlinsens rammevinkel på halvparten, NA kjent som den numeriske blenderåpningen til objektivlinsen. Fra formelen ovenfor kan objektivlinsen skille avstanden mellom de to punktene ved bølgelengden til lys og den numeriske blenderåpningen til begrensningene til det menneskelige øyet, på grunn av det menneskelige øyets visuelle * skarpe bølgelengde på omtrent 0. 5 um, og A-vinkelen ikke er mer enn 90 grader, sinA er alltid mindre enn 1, for det tilgjengelige lystransmitterende mediet * brytningsindeksen på ca. 1,5, så e-verdien er alltid større enn 0.2 um, dette er det optiske mikroskopet som kan skille * minste grense for avstanden. Gjennom mikroskopforstørrelsesavbildning, hvis du ønsker å kunne ha en viss NA-verdi av objektivlinseoppløsningen til objektets punktavstand e forstørret til nok til å skilles ut av det menneskelige øyet, er det nødvendig for meg større enn eller lik { {31}}.15 mm, der 0.15 mm for det eksperimentelle menneskelige øyet kan skille mellom de to mikroobjektene plassert foran øyet med 250 mm i avstanden mellom * lille, så M Større enn eller lik (0,15 ∕ 0,61 inn i) NA ≈ 500N.A, for å gjøre observasjon For å gjøre observasjonen ikke for arbeidskrevende, vil M doblet være nok, det vil si 500N.A Mindre enn eller lik M Mindre enn eller lik 1000N.A, er et rimelig utvalg av den totale forstørrelsen av mikroskopområdet, og da er den totale forstørrelsen meningsløs, fordi den numeriske blenderåpningen til objektivlinsen har vært begrenset til * liten oppløselig avstand for å øke forstørrelsen har vært umulig å skille detaljene til de mindre objektene.
