Išsamus septynių optinio mikroskopo parametrų paaiškinimas
Atliekant mikroskopinį patikrinimą, žmonės visada tikisi turėti aiškų ir ryškų idealų vaizdą, kuriam reikalingi optiniai techniniai mikroskopo parametrai, kad atitiktų tam tikrus standartus, o naudojant, jis turi būti derinamas pagal mikroskopinio patikrinimo tikslą ir faktinį vaizdą. situacijos santykis tarp parametrų. Tik tokiu būdu galime visapusiškai užtikrinti tinkamą mikroskopo veikimą ir gauti patenkinamus mikroskopinio patikrinimo rezultatus.
Mikroskopo optiniai techniniai parametrai: skaitmeninė diafragma, skiriamoji geba, padidinimas, fokusavimo gylis, matymo lauko plotis, prastas aprėptis, darbinis atstumas ir kt. Šie parametrai ne visada yra kuo didesni, tuo geriau. Jie riboja vienas kitą. Naudojant, parametrų santykis turi būti derinamas pagal mikroskopijos tikslą ir faktinę situaciją, tačiau raiška turi būti garantuota.
1. Skaitmeninė diafragma
Skaitmeninė diafragma sutrumpintai vadinama NA. Skaitmeninė diafragma yra pagrindinis objektyvo ir kondensatoriaus objektyvo techninis parametras, ir tai yra svarbus rodiklis, leidžiantis įvertinti abiejų (ypač objektyvo) veikimą. Jo skaitinės reikšmės dydis pažymėtas atitinkamai objektyvo ir kondensatoriaus lęšio korpuse.
Skaitmeninė diafragma (NA) yra terpės tarp priekinio objektyvo lęšio ir tikrinamo objekto lūžio rodiklio (n) ir apertūros kampo pusės sinuso (u) sandauga. Formulė išreiškiama taip: NA=nsinu/2
Diafragmos kampas, dar žinomas kaip „veidrodžio kampas“, yra kampas, kurį sudaro objekto taškas objektyvo lęšio optinėje ašyje ir objektyvo objektyvo priekinio objektyvo efektyvusis skersmuo. Kuo didesnis diafragmos kampas, tuo ryškesnė šviesa patenka į objektyvą, kuri yra proporcinga efektyviam objektyvo skersmeniui ir atvirkščiai proporcinga atstumui nuo židinio taško.
Stebint mikroskopu, jei norite padidinti NA reikšmę, diafragmos kampas negali būti padidintas. Vienintelis būdas – padidinti terpės lūžio rodiklio n reikšmę. Remiantis šiuo principu, gaminamas panardinamasis vandens objektyvas ir panardinamasis alyvos objektyvas. Kadangi terpės lūžio rodiklis n yra didesnis nei 1, NA reikšmė gali būti didesnė nei 1.
Didžiausia skaitmeninė diafragmos vertė yra 1,4, kuri pasiekė ribą tiek teoriškai, tiek techniškai. Šiuo metu kaip terpė naudojamas bronaftalenas su dideliu lūžio rodikliu. Bronaftaleno lūžio rodiklis yra 1,66, todėl NA reikšmė gali būti didesnė nei 1,4.
Čia reikia pažymėti, kad norint visiškai išnaudoti objektyvo objektyvo skaitmeninės diafragmos poveikį, kondensatoriaus NA vertė turi būti lygi arba šiek tiek didesnė už objektyvo objektyvo NA vertę stebėjimo metu.
Skaitmeninė diafragma yra glaudžiai susijusi su kitais techniniais parametrais ir beveik lemia bei veikia kitus techninius parametrus. Jis yra proporcingas raiškai, proporcingas padidinimui ir atvirkščiai proporcingas fokusavimo gyliui. Didėjant NA reikšmei, atitinkamai mažės matymo lauko plotis ir darbinis atstumas.
2. Rezoliucija
Mikroskopo skiriamoji geba reiškia mažiausią atstumą tarp dviejų objekto taškų, kuriuos galima aiškiai atskirti mikroskopu, dar vadinamą „diskriminavimo greičiu“. Jo skaičiavimo formulė yra σ=λ/NA
čia σ yra mažiausias skiriamosios gebos atstumas; λ – šviesos bangos ilgis; NA yra skaitmeninė objektyvo diafragma. Matomo objektyvo raiška nustatoma pagal objektyvo lęšio NA reikšmę ir apšvietimo šviesos šaltinio bangos ilgį. Kuo didesnė NA reikšmė, tuo trumpesnis apšvietimo šviesos bangos ilgis, tuo mažesnė σ reikšmė ir didesnė skiriamoji geba.
Norint pagerinti skiriamąją gebą, ty sumažinti σ reikšmę, galima imtis šių priemonių
(1) Sumažinkite bangos ilgį λ ir naudokite trumpo bangos ilgio šviesos šaltinį.
(2) Padidinkite terpės n reikšmę, kad padidintumėte NA reikšmę (NA=nsinu/2).
(3) Padidinkite diafragmos kampo u reikšmę, kad padidintumėte NA reikšmę.
(4) Padidinkite šviesos ir tamsos kontrastą.
3. Didinimas ir efektyvus didinimas
Dėl dviejų objektyvo lęšio ir okuliaro padidinimų bendras mikroskopo padidinimas Γ turėtų būti objektyvo lęšio padidinimo ir okuliaro padidinimo Γ1 sandauga:
Γ= Γ1
Akivaizdu, kad mikroskopas gali turėti daug didesnį padidinimą nei didinamasis stiklas, o mikroskopo didinimą galima nesunkiai pakeisti keičiant objektyvus ir okuliarus su skirtingais didinimais.
Didinimas taip pat yra svarbus mikroskopo parametras, tačiau negalime aklai patikėti, kad kuo didesnis padidinimas, tuo geriau. Mikroskopo padidinimo riba yra efektyvus padidinimas.
Skiriamoji geba ir padidinimas yra dvi skirtingos, bet viena kitą paneigiančios sąvokos. Yra santykinė formulė: 500NA<><>
Kai pasirinkto objektyvo objektyvo skaitmeninė diafragma nėra pakankamai didelė, tai yra, raiška nėra pakankamai didelė, mikroskopas negali atskirti smulkios objekto struktūros. Šiuo metu, net jei padidinimas pernelyg padidintas, galima gauti tik vaizdą su dideliais kontūrais, bet neaiškiomis detalėmis. , vadinamas neveiksmingu padidinimu. Kita vertus, jei skiriamoji geba atitiko reikalavimus, o padidinimas yra nepakankamas, mikroskopas turi gebėjimą skirti, tačiau vaizdas yra per mažas, kad jį aiškiai matytų žmogaus akis. Todėl norint, kad mikroskopo skiriamoji geba būtų visapusiška, skaitmeninė diafragma turėtų būti pagrįstai suderinta su visu mikroskopo padidinimu.
4. Fokusavimo gylis
Fokusavimo gylis yra fokusavimo gylio santrumpa, tai yra naudojant mikroskopą, kai židinys nukreiptas į objektą, aiškiai matomi ne tik taško plokštumos taškai, bet ir tam tikro storio ribose. virš ir žemiau plokštumos. Akivaizdu, kad šios aiškios dalies storis yra fokusavimo gylis. Kai fokusavimo gylis didelis, matomas visas tiriamo objekto sluoksnis, o kai židinio gylis mažas, matomas tik plonas tiriamo objekto sluoksnis. Fokusavimo gylis turi tokį ryšį su kitais techniniais parametrais:
(1) Fokusavimo gylis yra atvirkščiai proporcingas bendram objektyvo padidinimui ir skaitinei objektyvo diafragmai.
(2) Fokusavimo gylis yra didelis, o skiriamoji geba sumažinta.
Dėl didelio mažo padidinimo objektyvo lauko gylio sunku fotografuoti naudojant mažo padidinimo objektyvą. Išsami informacija bus aprašyta mikrofotografijose.
5. Matymo laukas (FieldOfView)
Stebint mikroskopą, matomas šviesus apskritas plotas vadinamas matymo lauku, o jo dydį lemia lauko diafragma okuliare.
Regėjimo lauko skersmuo taip pat vadinamas matymo lauko pločiu, kuris reiškia faktinį tiriamo objekto diapazoną, kurį galima apgyvendinti mikroskopu matomame apskritame regėjimo lauke. Kuo didesnis matymo lauko skersmuo, tuo lengviau jį stebėti.
Yra formulė F=FN/
Formulėje F: matymo lauko skersmuo, FN: matymo lauko numeris (FieldNumber, sutrumpintai FN, pažymėtas okuliaro objektyvo cilindro išorėje), : objektyvo lęšio padidinimas. .
Tai matyti iš formulės:
(1) Regėjimo lauko skersmuo yra proporcingas matymo laukų skaičiui.
(2) Padidinus objektyvo lęšio kartotinį, sumažėja matymo lauko skersmuo. Todėl jei po mažos galios objektyvu matote visą apžiūrimo objekto vaizdą, o jį pakeičiate didelio galingumo objektyvu, matote tik nedidelę apžiūrimo objekto dalį.
6. Prasta aprėptis
Mikroskopo optinė sistema taip pat apima dengiamąjį stiklą. Dėl nestandartinio dengiamojo stiklo storio šviesos kelias po to, kai šviesa patenka į orą iš dengiamojo stiklo ir yra lūžta, keičiasi, todėl susidaro fazių skirtumas, o tai yra prastas padengimas. Prasta aprėptis turi įtakos mikroskopo garso kokybei.
Tarptautiniu mastu standartinis dengiamojo stiklo storis yra {{0}},17 mm, o leistinas diapazonas yra 0.16-0.18 mm. Gaminant objektyvo lęšį, buvo apskaičiuota aberacija šiame storio diapazone. Ant objektyvo korpuso pažymėtas 0,17 rodo reikiamą objektyvo lęšio dengiamojo stiklo storį.
7. Darbinis atstumas WD
Darbinis atstumas taip pat vadinamas objekto atstumu, kuris reiškia atstumą tarp objektyvo priekinio lęšio paviršiaus ir tikrinamo objekto. Tikrinant mikroskopu, tikrinamas objektas turi būti nuo vieno iki dviejų kartų didesnis už objektyvo lęšio židinio nuotolį. Todėl jis ir židinio nuotolis yra dvi sąvokos. Tai, ką paprastai vadiname fokusavimu, iš tikrųjų yra darbinio atstumo reguliavimas.
Kai objektyvo objektyvo skaitmeninė diafragma yra pastovi, darbinis atstumas yra trumpas, o diafragmos kampas yra didelis.
Didelės galios objektyvo objektyvas su didele skaitmenine diafragma turi mažą darbinį atstumą.
