Podrobna razlaga vsake od sedmih značilnosti optičnega mikroskopa
Pri mikroskopskem pregledu ljudje vedno upajo na jasno in svetlo idealno sliko, kar zahteva, da optični tehnični parametri mikroskopa ustrezajo določenim standardom, in zahteva, da mora biti pri uporabi usklajen glede na namen mikroskopskega pregleda in dejansko stanje Razmerje med parametri. Samo na ta način lahko omogočimo pravilno delovanje mikroskopa in pridobimo zadovoljive rezultate mikroskopskega pregleda.
Optično tehnični parametri mikroskopa so: numerična apertura, ločljivost, povečava, globina fokusa, širina vidnega polja, slaba pokritost, delovna razdalja itd. Ti parametri niso vedno čim višji in se medsebojno omejujejo. Pri njihovi uporabi naj bo razmerje med parametri usklajeno glede na namen mikroskopskega pregleda in dejansko stanje, vendar naj prevlada ločljivost.
1. Numerična apertura
Numerična apertura je skrajšano NA, numerična apertura pa je glavni tehnični parameter leče objektiva in zbiralne leče ter je pomemben simbol za presojo delovanja obeh (zlasti za lečo objektiva). Velikost njegove številčne vrednosti je označena na ohišju leče objektiva in zbiralne leče.
Numerična apertura (NA) je zmnožek lomnega količnika (n) medija med prednjo lečo objektiva in predmetom, ki ga pregledujemo, ter sinusa polovice odprtinskega kota (u). Formula je naslednja: NA=nsinu/2
Kot odprtine, znan tudi kot "kot ustja zrcala", je kot, ki ga tvorita točka predmeta na optični osi objektiva in efektivni premer prednje leče objektiva. Večji kot je zaslonka, večji svetlobni tok vstopa v lečo objektiva, ki je sorazmeren z efektivnim premerom leče objektiva in obratno sorazmeren z oddaljenostjo goriščne točke.
Pri opazovanju z mikroskopom, če želite povečati vrednost NA, odprtega kota ni mogoče povečati. Edini način je povečanje vrednosti lomnega količnika n medija. Na podlagi tega principa se izdelujejo vodno imerzijski objektivi in oljni imerzijski objektivi. Ker je vrednost lomnega količnika n medija večja od 1, je lahko vrednost NA večja od 1.
Največja vrednost numerične zaslonke je 1,4, kar je doseglo mejo tako teoretično kot tehnično. Trenutno se kot medij uporablja bromonaftalen z visokim lomnim količnikom. Lomni količnik bromonaftalena je 1,66, zato je lahko vrednost NA večja od 1,4.
Tukaj je treba poudariti, da mora biti vrednost NA zbiralne leče med opazovanjem enaka ali nekoliko višja od vrednosti NA objektiva, če želimo v celoti izkoristiti vlogo numerične aperture objektiva.
Numerična apertura je tesno povezana z drugimi tehničnimi parametri in skoraj določa in vpliva na druge tehnične parametre. Sorazmerna je z ločljivostjo, sorazmerna s povečavo in obratno sorazmerna z globino ostrenja. Ko se vrednost NA poveča, se širina vidnega polja in delovna razdalja ustrezno zmanjšata.
2. Ločljivost
Ločljivost mikroskopa se nanaša na najmanjšo razdaljo med dvema točkama predmeta, ki ju lahko mikroskop jasno loči, znana tudi kot "stopnja diskriminacije". Njegova formula za izračun je σ=λ/NA
kjer je σ razdalja najmanjše ločljivosti; λ je valovna dolžina svetlobe; NA je numerična apertura leče objektiva. Ločljivost vidne leče objektiva določata dva faktorja: NA vrednost leče objektiva in valovna dolžina vira svetlobe. Večja kot je vrednost NA, krajša je valovna dolžina osvetljevalne svetlobe in manjša kot je vrednost σ, večja je ločljivost.
Za povečanje ločljivosti, tj. zmanjšanje vrednosti σ, lahko sprejmemo naslednje ukrepe
(1) Zmanjšajte vrednost valovne dolžine λ in uporabite svetlobni vir kratke valovne dolžine.
(2) Povečajte srednjo vrednost n, da povečate vrednost NA (NA=nsinu/2).
(3) Povečajte vrednost kota zaslonke u, da povečate vrednost NA.
(4) Povečajte kontrast med svetlobo in temo.
3. Povečava in učinkovita povečava
Zaradi dveh povečav leče objektiva in okularja mora biti skupna povečava Γ mikroskopa zmnožek povečave leče objektiva in povečave okularja Γ1: Γ= Γ1
Očitno ima lahko mikroskop veliko večjo povečavo kot povečevalno steklo, povečavo mikroskopa pa je mogoče enostavno spremeniti z zamenjavo objektivov in okularjev z različnimi povečavami.
Tudi povečava je pomemben parameter mikroskopa, vendar ne moremo slepo verjeti, da večja kot je povečava, tem bolje. Meja povečave mikroskopa je efektivna povečava.
Ločljivost in povečava sta dva različna, a med seboj povezana pojma. Relacijska formula: 500NA<>
Kadar numerična apertura izbrane leče objektiva ni dovolj velika, to pomeni, da ločljivost ni dovolj visoka, mikroskop ne more razločiti fine strukture predmeta. V tem času, tudi če je povečava pretirano povečana, je lahko dobljena slika le slika z velikim obrisom, vendar nejasnimi podrobnostmi. , ki se imenuje neveljavna povečava. Nasprotno, če ločljivost ustreza zahtevam, vendar je povečava nezadostna, ima mikroskop možnost ločljivosti, vendar je slika še vedno premajhna, da bi jo človeške oči jasno videle. Zato mora biti numerična apertura razumno usklajena s skupno povečavo mikroskopa, da bi v celoti izkoristili ločljivost mikroskopa.
the
4. Globina fokusa
Globina izostritve je okrajšava za globino izostritve, to pomeni, da pri uporabi mikroskopa, ko je izostritev na določenem predmetu, se jasno vidijo ne le vse točke na ravnini te točke, ampak tudi znotraj določene debeline nad in pod ravnino. Da bo jasno, je debelina tega prozornega dela globina fokusa. Če je globina fokusa velika, lahko vidite celotno plast pregledanega predmeta, medtem ko je globina fokusa majhna, lahko vidite le tanko plast pregledanega predmeta. Globina ostrenja je v naslednjem razmerju z drugimi tehničnimi parametri:
(1) Globina izostritve je obratno sorazmerna s skupno povečavo in numerično odprtino leče objektiva.
(2) Večja kot je globina ostrenja, nižja je ločljivost.
Zaradi velike globinske ostrine leče objektiva z majhno povečavo je težko fotografirati z lečo objektiva z majhno povečavo. To bo podrobneje opisano v fotomikrografijah.
5. Premer vidnega polja (FieldOfView)
Pri opazovanju z mikroskopom se svetlo okroglo območje, ki ga vidimo, imenuje vidno polje, njegovo velikost pa določa poljska diafragma v okularju.
Premer vidnega polja se imenuje tudi širina vidnega polja, ki se nanaša na dejanski obseg pregledanega predmeta, ki ga je mogoče namestiti v krožno vidno polje, ki ga vidimo pod mikroskopom. Večji kot je premer vidnega polja, lažje ga je opazovati.
Obstaja formula F=FN/
V formuli F: premer polja, FN: številka polja (FieldNumber, okrajšano kot FN, označeno na zunanji strani tulca okularja), : povečava leče objektiva.
To je razvidno iz formule:
(1) Premer vidnega polja je sorazmeren s številom vidnih polj.
(2) Povečanje večkratnika leče objektiva zmanjša premer vidnega polja. Torej, če lahko vidite celotno sliko pregledanega predmeta pod objektivom z nizko močjo in preklopite na lečo z visoko močjo, lahko vidite le majhen del pregledanega predmeta.
6. Slaba pokritost
Optični sistem mikroskopa vključuje tudi pokrovno stekelce. Zaradi nestandardne debeline pokrovnega stekla se spremeni optična pot svetlobe po vstopu v zrak iz pokrovnega stekla, kar povzroči fazno razliko, kar je slaba pokritost. Ustvarjanje slabe pokritosti vpliva na kakovost zvoka mikroskopa.
V skladu z mednarodnimi predpisi je standardna debelina pokrovnega stekla {{0}}.17 mm, dovoljeno območje pa 0.16-0.18 mm. Razlika v tem območju debeline je bila izračunana pri izdelavi leče objektiva. Oznaka 0,17 na ohišju leče objektiva označuje debelino pokrovnega stekla, ki ga zahteva leča objektiva.
7. Delovna razdalja WD
Delovna razdalja se imenuje tudi razdalja objekta, ki se nanaša na razdaljo od površine sprednje leče leče objektiva do predmeta, ki ga je treba pregledati. Med mikroskopskim pregledom mora biti predmet, ki ga pregledujemo, med eno do dvakratno goriščno razdaljo leče objektiva. Zato sta on in goriščna razdalja dva pojma. To, kar običajno imenujemo ostrenje, je v resnici prilagajanje delovne razdalje.
Ko je numerična apertura leče objektiva konstantna, je zaslonski kot večji, ko je delovna razdalja krajša.
Objektiv z veliko močjo in veliko numerično zaslonko ima majhno delovno razdaljo.
