Išsamus įprasto optinio mikroskopo žinių paaiškinimas: struktūra
Įprastas optinis mikroskopas yra tikslus optinis instrumentas. Nors anksčiau paprasčiausius mikroskopus sudarė tik keli lęšiai, šiandien naudojami mikroskopai susideda iš lęšių rinkinio. Įprasti optiniai mikroskopai paprastai gali padidinti objektus 1500-2000 kartų.
(1) Mikroskopo struktūra
Įprasto optinio mikroskopo struktūrą galima suskirstyti į dvi dalis: viena yra mechaninis įrenginys, o kita – optinė sistema. Tik tada, kai šios dvi dalys gerai bendradarbiauja, mikroskopas gali veikti.
1. Mikroskopo mechaninis įtaisas
Mikroskopo mechaninį įtaisą sudaro lęšio laikiklis, objektyvo cilindras, antgalis, scena, stūmiklis, grubaus judesio varžtas, smulkaus judesio varžtas ir kiti komponentai.
(1) Veidrodžio pagrindas Veidrodžio pagrindas yra pagrindinis mikroskopo laikiklis, kurį sudaro dvi dalys: pagrindo ir veidrodžio svirties. Prie jos pritvirtinta scena ir objektyvo cilindras, kuris yra pagrindas montuoti optinio didinimo sistemos komponentus.
(2) Objektyvo cilindras Okuliaras yra prijungtas prie objektyvo cilindro viršaus, o keitiklis prijungtas prie apačios, kad tarp okuliaro ir objektyvo lęšio (įtaisyto po keitikliu) susidarytų tamsi patalpa.
Atstumas nuo objektyvo lęšio galinio krašto iki objektyvo cilindro galinės dalies vadinamas mechaniniu vamzdžio ilgiu. Kadangi objektyvo lęšio padidinimas yra susijęs su tam tikru objektyvo vamzdžio ilgiu. Objektyvo cilindro ilgio pasikeitimas keičia ne tik padidinimą, bet ir daro įtaką vaizdo kokybei. Todėl naudojant mikroskopą objektyvo cilindro ilgis negali būti savavališkai keičiamas. Standartinis mikroskopo vamzdžio ilgis tarptautiniu mastu yra 160 mm, o šis skaičius pažymėtas objektyvo lęšio korpuse.
(3) Objektyvo lęšio keitiklis Objektyvo lęšio keitiklį galima montuoti su 3-4 objektyvais, paprastai su trimis objektyvais (mažo didinimo, didelio padidinimo, alyvos lęšiai). Nikon mikroskopai turi keturis objektyvus. Sukant konverterį, pagal poreikį galima prijungti bet kurį objektyvo lęšį ir objektyvo vamzdelį, suformuojant didinimo sistemą su okuliaru ant objektyvo korpuso.
(4) Scena Scenos centre yra skylė, kuri yra šviesos praėjimas. Ant scenos yra spyruokliniai bandinio spaustukai ir stūmikliai, kuriais galima užfiksuoti arba perkelti bandinio padėtį, kad mikroskopinis objektas būtų tiesiog regėjimo lauko centre.
(5) Stūmiklis yra mechaninis įtaisas bandiniui perkelti. Jį sudaro metalinis rėmas su dviem varomaisiais pavaros velenais, vienas horizontalus ir vienas vertikalus. Geras mikroskopas turi ant vertikalių ir horizontalių rėmo strypų išgraviruotą skalę, kuri sudaro labai tikslią plokštumos koordinatę. Kaklaraištis. Jei mums reikia pakartotinai stebėti tam tikrą tikrinamo bandinio dalį, pirmojo patikrinimo metu galime užrašyti vertikalios ir horizontalios skalės reikšmę, o tada pagal reikšmę pajudinti stūmiklį, kad surastume pradinio bandinio padėtį.
(6) Stambiai judantis sraigtas Stambiai judantis sraigtas yra mechanizmas, kuris judina objektyvo cilindrą, kad būtų galima reguliuoti atstumą tarp objektyvo lęšio ir bandinio. Senamadiškuose mikroskopuose šiurkštus varžtas pasukamas į priekį, o lęšis nusileidžia, kad priartėtų prie mėginio. Kai mikroskopiniam patikrinimui naudojamas naujai pagamintas mikroskopas (pvz., Nikon mikroskopas), dešiniąja ranka pasukama į priekį, kad būtų pakelta, kad mėginys galėtų priartėti prie objektyvo, ir atvirkščiai, mėginys nukrenta nuo objektyvo objektyvas.
(7) Mažo judesio sraigtas Stambaus judėjimo varžtas židinio nuotolį gali reguliuoti tik apytiksliai. Norint gauti aiškesnį objekto vaizdą, tolesniam reguliavimui reikia naudoti mikrojudėjimo varžtą. Objektyvo cilindras pasislenka 0,1 mm (100 mikronų) per vieną mikrospiralės apsisukimą. Stambios ir smulkiai judančios spiralės yra bendraašios naujesniuose, aukštesnės kokybės mikroskopuose.
Didinamojo stiklo vaizdavimo principas
Iš stiklo ar kitų skaidrių medžiagų pagamintas optinis lęšis lenktu paviršiumi gali padidinti ir vaizduoti objektus. Optinio kelio diagrama parodyta 1 paveiksle. Objektas AB, esantis objekto pusės židinio taške F ir jo dydis yra y, padidinamuoju stiklu suformuojamas į virtualų y' dydžio vaizdą A'B'.
didinamojo stiklo padidinimas
Γ=250/f'
Formulės 250--fotopinis atstumas vienetas yra mm
f'-- didinamojo stiklo židinio nuotolis, mm
Didinimas reiškia objekto vaizdo, stebimo naudojant didinamąjį stiklą, žiūrėjimo kampo santykį su objekto, stebimo be didinamojo stiklo, matymo kampo 250 mm atstumu.
2. Mikroskopo optinė sistema
Mikroskopo optinė sistema susideda iš reflektoriaus, kondensatoriaus, objektyvo lęšio, okuliaro ir kt. Optinė sistema padidina objektą ir suformuoja padidintą objekto vaizdą. Žr. 1-2 pav.
(1) Atšvaitas Ankstesnis įprastas optinis mikroskopas naudojo natūralią šviesą objektui apžiūrėti, o atšvaitas buvo sumontuotas ant veidrodžio pagrindo. Atšvaitas susideda iš vieno plokščio ir kito įgaubto veidrodžio, kuris atspindi šviesą, projektuojamą ant jo į kondensatoriaus lęšio centrą, apšviesdamas bandinį. Įgaubti veidrodžiai naudojami, kai nenaudojamas kondensatorius, o įgaubti veidrodžiai gali kondensuoti šviesą. Naudojant kondensatorių, paprastai naudojamas plokščias veidrodis. Naujai pagamintame aukštesnės klasės mikroskopo objektyvo laikiklyje yra šviesos šaltinis ir srovės reguliavimo varžtas, kuriuo galima reguliuoti šviesos intensyvumą reguliuojant esamą dydį.
(2) Kondensatorius Kondensatorius yra po scena, kurią sudaro kondensatoriaus lęšis, vaivorykštė apertūra ir kėlimo varžtas. Kondensatorius gali būti suskirstytas į šviesaus lauko kondensatorių ir tamsaus lauko kondensatorių. Įprastuose optiniuose mikroskopuose yra šviesaus lauko kondensatoriai. Ryškaus lauko kondensatoriai apima Abbe kondensatorius, Zimmer kondensatorius ir purtymo kondensatorius. Abbe kondensatoriai turi chromatinę ir sferinę aberaciją, kai objektyvo skaitmeninė apertūra yra didesnė nei 0.6. „Ziming“ kondensatorius turi aukštą chromatinės aberacijos, sferinės aberacijos ir komos aberacijos korekcijos laipsnį ir yra geriausios kokybės šviesaus lauko mikroskopijos kondensatorius, tačiau jis netinka objektyvui, kurio objektyvas mažesnis nei 4 kartus. Kondensatoriaus išlenkimas gali išjudinti viršutinį kondensatoriaus lęšį nuo šviesos kelio, kad atitiktų mažo padidinimo objektyvo (4×) didelio matymo lauko apšvietimo poreikius.
Kondensatorius yra sumontuotas po scena, o jo funkcija yra sufokusuoti šviesos šaltinio atspindėtą šviesą per reflektorių ant mėginio, kad būtų gautas stipriausias apšvietimas, kad objekto vaizdas būtų ryškus ir aiškus. Kondensatoriaus aukštį galima reguliuoti taip, kad fokusas kristų į tikrinamą objektą, kad būtų pasiektas maksimalus ryškumas. Įprasto kondensatoriaus židinio taškas yra 1,25 mm virš jo, o pakilimo riba yra 0,1 mm žemiau scenos plokštumos. Todėl reikiamo stiklelio storis turi būti nuo 0.8-1,2 mm, antraip tikrinamas mėginys nebus fokusuojamas, o tai turės įtakos mikroskopinio patikrinimo efektui. Kondensatoriaus priekinių lęšių grupės priekyje taip pat yra vaivorykštė diafragma, kurią galima atidaryti aukštyn ir žemyn, o tai turi įtakos vaizdo raiškai ir kontrastui. Jei diafragma per maža, skiriamoji geba sumažėja ir kontrastas padidėja. Todėl stebint, reguliuojant rainelės diafragmą, lauko diafragma (mikroskopas su lauko diafragma) yra atidaroma iki regėjimo lauko periferijos, kad objektai, kurie nėra matymo lauke, nepatektų. šviesos. Apšvietimas, kad būtų išvengta išsklaidytos šviesos trukdžių.
(3) Objektyvinis lęšis Objektyvo lęšis, sumontuotas ant keitiklio objektyvo cilindro priekyje, naudoja šviesą, kad pirmą kartą atvaizduotų apžiūrimą objektą. Objektyvo lęšio vaizdo kokybė turi lemiamos įtakos skyrai. Objektyvo lęšio veikimas priklauso nuo objektyvo skaitinės diafragmos (skaitinė diafragma, sutrumpintai vadinama NA). Kiekvieno objektyvo objektyvo skaitmeninė diafragma yra pažymėta objektyvo korpuso. Kuo didesnė skaitmeninė diafragma, tuo geresnis objektyvo našumas.
