Kako videti povečavo okularja in leče objektiva optičnega mikroskopa
Povečava optičnega mikroskopa je produkt povečave leče objektiva in povečave okularja. Na primer, če je leča objektiva 10× in okular 10×, je povečava 10×10=100.
En cilj:
1. Razvrstitev objektivnih leč:
Objektiv lahko razdelimo na suho objektivno lečo in tekočo imerzijsko objektivno lečo glede na različne pogoje uporabe; med katerimi lahko potopne objektive v vodo razdelimo na potopne objektive v vodo in oljne potopne objektive (običajno uporabljena povečava je 90-100-kratna).
Glede na različne povečave ga lahko razdelimo na leče objektiva z majhno povečavo (pod 10-krat), leče s srednjo povečavo (približno 20-krat) in leče z visoko povečavo (40-65-krat).
Glede na stanje korekcije aberacije je razdeljen na akromatsko objektivno lečo (običajno uporabljena objektivna leča, ki lahko popravi kromatsko aberacijo dveh barv v spektru) in akromatsko objektivno lečo (objektivna leča, ki lahko popravi kromatsko aberacijo treh barvnih luči v spekter, drago in manj uporabljeno).
2. Glavni parametri objektiva:
Glavni parametri leče objektiva vključujejo: povečavo, numerično odprtino in delovno razdaljo.
① se povečava nanaša na razmerje med velikostjo slike, ki jo vidi oko, in velikostjo ustreznega vzorca. Nanaša se na razmerje dolžin in ne na razmerje površin. Primer: Povečava je 100×, kar pomeni, da je dolžina preparata 1 μm. Dolžina povečane slike je 100 μm. Če se izračuna po površini, se poveča 10,000-krat.
Skupna povečava mikroskopa je enaka produktu povečave objektiva in okularja.
②. Numerična apertura se imenuje tudi razmerje leče, skrajšano NA ali A, ki je glavni parameter objektiva in kondenzorja ter je sorazmeren z ločljivostjo mikroskopa. Suhi objektivi imajo numerično aperturo 0.05-0,95, oljni imerzijski objektivi (cedrovo olje) pa imajo numerično aperturo 1,25.
③. Delovna razdalja se nanaša na razdaljo od dna sprednje leče leče objektiva do vrha pokrovnega stekla vzorca, ko je opazovani vzorec najbolj jasen. Delovna razdalja leče objektiva je povezana z goriščno razdaljo leče objektiva. Daljša kot je goriščna razdalja leče objektiva, manjša je povečava in daljša je delovna razdalja. Primer: leča objektiva 10x je označena z 10/0.25 in 160/0.17, od tega je 10 povečava leče objektiva; 0,25 je numerična apertura; 160 je dolžina tulca objektiva (enota mm); 0,17 je standardna debelina pokrivnega stekla (enota mm)). Učinkovita delovna razdalja 10-kratnega objektiva je 6,5 mm, efektivna delovna razdalja 40-kratnega objektiva pa 0,48 mm.
3. Funkcija leče objektiva je, da prvič poveča vzorec. To je najpomembnejša komponenta, ki določa zmogljivost mikroskopa – raven ločljivosti.
Ločljivost se imenuje tudi resolucija ali resolucija. Velikost ločljivosti je izražena z vrednostjo ločljivostne razdalje (najmanjša razdalja med dvema točkama objekta, ki ju je mogoče ločiti). Na fotopični razdalji (25 cm) lahko normalno človeško oko jasno vidi dve točki predmeta, ki sta 0.073 mm narazen. Vrednost 0,073 mm je razdalja ločljivosti normalnega človeškega očesa. Manjša kot je razdalja ločljivosti mikroskopa, višja je njegova ločljivost, kar pomeni boljše delovanje.
Ločljivost mikroskopa je določena z ločljivostjo leče objektiva, ločljivost leče objektiva pa z njegovo numerično odprtino in valovno dolžino osvetljevalne svetlobe.
Pri uporabi običajne metode centralne osvetlitve (metoda fotopične osvetlitve, ki poskrbi, da svetloba enakomerno prehaja skozi vzorec), je razdalja ločljivosti mikroskopa d=0,61λ/NA
kjer je d razdalja ločljivosti leče objektiva v nm.
λ——valovna dolžina osvetljevalne svetlobe, v nm.
NA - numerična zaslonka objektiva
Na primer, numerična apertura oljnega imerzijskega objektiva je 1,25, obseg valovne dolžine vidne svetlobe je 400-700nm, povprečna valovna dolžina pa 550 nm, nato d=270 nm, kar je približno polovica valovne dolžine osvetljevalne svetlobe. Na splošno je meja ločljivosti mikroskopa pri osvetlitvi z vidno svetlobo 0,2 μm.
(2) Okularji
Ker je blizu opazovalčevega očesa, ga imenujemo tudi okular. Nameščen na zgornjem koncu tulca objektiva.
1. struktura okularja
Običajno je okular sestavljen iz dveh nizov zgornje in spodnje leče, zgornja leča se imenuje očesna leča, spodnja leča pa se imenuje zbiralna leča ali poljska leča. Diafragma je nameščena med zgornjo in spodnjo lečo ali pod lečo polja (njena velikost določa velikost vidnega polja), ker se preparat samo slika na površini diafragme, lahko na to diafragmo prilepimo majhen košček dlake. kot kazalec za označevanje cilja določene lastnosti. Nanj lahko namestite tudi mikrometer z okularjem, s katerim merite velikost opazovanega preparata.
Čim krajša je dolžina okularja, tem večja je povečava (ker je povečava okularja obratno sorazmerna z goriščno razdaljo okularja).
2. Vloga okularjev
Gre za dodatno povečavo prave slike, ki je bila povečana z lečo objektiva in jo je mogoče jasno razločiti do te mere, da jo človeško oko zlahka razloči. Običajno uporabljena povečava okularja je 5-16-kratna.
3. Razmerje med okularjem in objektivom
Fina struktura, ki jo je leča objektiva že jasno razrešila, če ni ponovno povečana z okularjem in ne more doseči velikosti, ki jo lahko razlikuje človeško oko, potem ne bo mogla jasno videti; vendar fina struktura, ki je ni mogoče razločiti z lečo objektiva, čeprav jo ponovno poveča okular z visoko močjo, še vedno ni jasna, zato lahko okular samo poveča in ne bo izboljšal ločljivosti mikroskopa. Čeprav leča objektiva lahko razlikuje dve točki predmeta, ki sta blizu druga drugi, je še vedno nemogoče jasno videti, ker je razdalja med slikama teh dveh točk predmeta manjša od razdalje ločljivosti očesa. Zato sta okular in leča objektiva med seboj povezana in drug drugega omejujeta.
