Hvordan vet du forstørrelsen til okularene og objektivene til et optisk mikroskop?
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.
1. Klassifisering av objektivlinser:
Objektivlinser kan deles inn i tørre objektiver og væskenedsenkningsobjektiver i henhold til forskjellige bruksforhold; væskenedsenkningsobjektiver kan deles inn i vannnedsenkningsobjektiver og oljenedsenkningsobjektiver (vanlig brukt forstørrelse er 90-100 ganger).
I henhold til forskjellige forstørrelser kan den deles inn i objektiver med lav effekt (mindre enn 10 ganger), middels kraftige objektiver (ca. 20 ganger) og objektiver med høy effekt (40-65 ganger).
I henhold til aberrasjonskorreksjonen er den delt inn i akromatisk objektivlinse (vanlig brukt, objektivlinse som kan korrigere den kromatiske aberrasjonen til to farger lys i spekteret) og apokromatisk objektivlinse (objektiv linse som kan korrigere den kromatiske aberrasjonen til tre farger av lys i spekteret, dyrt og sjelden brukt).
2. Hovedparametre for objektivlinsen:
Hovedparametrene til objektivlinsen inkluderer: forstørrelse, numerisk blenderåpning og arbeidsavstand.
① Forstørrelse refererer til forholdet mellom størrelsen på bildet sett av øyet og størrelsen på den tilsvarende prøven. Det refererer til forholdet mellom lengder i stedet for forholdet mellom arealer. Eksempel: Forstørrelsen er 100×, som refererer til en prøve med en lengde på 1 μm. Lengden på det forstørrede bildet er 100 μm. Hvis det beregnes basert på området, er forstørrelsen 10,000 ganger.
Den totale forstørrelsen til et mikroskop er lik produktet av forstørrelsen til objektivet og okularene.
②. Numerisk blenderåpning kalles også objektivåpningsforhold, forkortet NA eller A. Det er hovedparameteren til objektivlinsen og kondensatoren og er proporsjonal med oppløsningen til mikroskopet. Den numeriske blenderåpningen til tørre objektiver er 0.05-0.95, og den numeriske blenderåpningen til oljenedsenkingsobjektiver (cedarolje) er 1,25.
③. Arbeidsavstanden refererer til avstanden fra bunnen av frontlinsen på objektivlinsen til toppen av dekkglasset på prøven når prøven som observeres er klarest. Arbeidsavstanden til objektivlinsen er relatert til objektivets brennvidde. Jo lengre brennvidden til objektivlinsen er, desto lavere er forstørrelsen og jo lengre arbeidsavstand. For 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. Det er den viktigste komponenten som bestemmer ytelsen til mikroskopet - oppløsningsnivået.
Oppløsning kalles også oppløsning eller oppløsningsevne. Størrelsen på oppløsningen uttrykkes ved den numeriske verdien av oppløsningsavstanden (minste avstand mellom to objektpunkter som kan løses). På den fotopiske avstanden (25 cm) kan normale menneskeøyne tydelig se to objektpunkter 0.073 mm fra hverandre. Denne verdien på 0,073 mm er oppløsningsavstanden til normale menneskelige øyne. Jo mindre oppløsningsavstanden til et mikroskop er, jo høyere oppløsning er det, noe som betyr bedre ytelse.
Oppløsningen til et mikroskop bestemmes av oppløsningen til objektivlinsen, som igjen bestemmes av dens numeriske blenderåpning og bølgelengden til det lysende lyset.
Ved bruk av vanlig sentral belysning (fotopisk belysning som lar lys passere jevnt gjennom prøven), er oppløsningsavstanden til mikroskopet d=0.61λ/NA
I formelen d——oppløsningsavstanden til objektivlinsen, enhet nm.
λ——Bølgelengde for belysningslys, enhet nm.
NA ——Numerisk blenderåpning på objektivlinsen
For eksempel er den numeriske blenderåpningen til et oljenedsenkingsobjektiv 1,25, bølgelengdeområdet for synlig lys er 400-700nm, og gjennomsnittlig bølgelengde er 550 nm, deretter er d=270 nm, som er omtrent halvparten av bølgelengden til belysningslyset. Vanligvis er oppløsningsgrensen for et mikroskop belyst med synlig lys 0,2 μm.
(2) Okular
Fordi det er nær observatørens øyne, kalles det også et okular. Installert på den øvre enden av linsehylsen.
1. Okularstruktur
Vanligvis består okularet av to sett med øvre og nedre linser. Den øvre linsen kalles øyelinsen, og den nedre linsen kalles den konvergerende linsen eller feltlinsen. Det er en blenderåpning mellom øvre og nedre linse eller under feltlinsen (størrelsen bestemmer størrelsen på synsfeltet). Fordi prøven er avbildet nøyaktig på blenderoverflaten, kan et lite hårstykke limes til blenderåpningen som en peker for å indikere målet med en viss karakteristikk. Et okularmikrometer kan også plasseres på det for å måle størrelsen på prøven som observeres.
Jo kortere lengde på okularet er, desto større er forstørrelsen (fordi forstørrelsen av okularet er omvendt proporsjonal med brennvidden til okularet).
2. Okularets funksjon
Det er for å ytterligere forstørre det klare virkelige bildet som er blitt forstørret av objektivlinsen i den grad at det menneskelige øyet lett kan skille det klart. Forstørrelsen av ofte brukte okularer er 5-16 ganger.
3. Forholdet mellom okularer og objektivlinser
De fine strukturene som er tydelig løst av objektivlinsen vil ikke være tydelig synlige hvis de ikke forstørres på nytt av okularet og ikke kan nå den størrelsen som det menneskelige øyet kan løse. Imidlertid vil de fine strukturene som ikke kan løses av objektivlinsen ikke være synlige til tross for ny forstørrelse av okularet med høy effekt. Det er fortsatt ikke klart, så okularet kan bare fungere som et forstørrelsesglass og vil ikke forbedre oppløsningen til mikroskopet. Noen ganger, selv om objektivlinsen kan løse to svært nære objektpunkter, er det fortsatt umulig å se klart fordi avstanden mellom bildene av de to objektpunktene er mindre enn oppløsningsavstanden til øyet. Derfor er okularet og objektivlinsen begge relatert til hverandre og begrenser hverandre.
