Λεπτομερής εξήγηση της συνηθισμένης γνώσης οπτικού μικροσκοπίου: δομή
Το συνηθισμένο οπτικό μικροσκόπιο είναι ένα ακριβές οπτικό όργανο. Ενώ τα πιο απλά μικροσκόπια στο παρελθόν αποτελούνταν από λίγους φακούς, τα μικροσκόπια που χρησιμοποιούνται σήμερα αποτελούνται από ένα σύνολο φακών. Τα συνηθισμένα οπτικά μικροσκόπια μπορούν συνήθως να μεγεθύνουν αντικείμενα 1500-2000 φορές.
(1) Η δομή του μικροσκοπίου
Η δομή ενός συνηθισμένου οπτικού μικροσκοπίου μπορεί να χωριστεί σε δύο μέρη: το ένα είναι μια μηχανική συσκευή και το άλλο είναι ένα οπτικό σύστημα. Μόνο όταν αυτά τα δύο μέρη συνεργάζονται καλά μπορεί να λειτουργήσει το μικροσκόπιο.
1. Η μηχανική συσκευή του μικροσκοπίου
Η μηχανική συσκευή του μικροσκοπίου περιλαμβάνει τη θήκη φακού, τον κύλινδρο φακού, το ακροφύσιο, τη σκηνή, την ώθηση, τη βίδα χονδροειδούς κίνησης, τη βίδα λεπτής κίνησης και άλλα εξαρτήματα
(1) Βάση καθρέφτη Η βάση καθρέφτη είναι το βασικό στήριγμα του μικροσκοπίου, το οποίο αποτελείται από δύο μέρη: τη βάση και τον βραχίονα καθρέφτη. Η σκηνή και η κάννη του φακού είναι προσαρτημένα σε αυτό και είναι η βάση για την εγκατάσταση των εξαρτημάτων του συστήματος οπτικής μεγέθυνσης.
(2) Κάννη φακού Ο προσοφθάλμιος προσοφθάλμιος είναι συνδεδεμένος στο επάνω μέρος του κυλίνδρου του φακού και ο μετατροπέας συνδέεται στο κάτω μέρος για να σχηματίσει ένα σκοτεινό δωμάτιο μεταξύ του προσοφθάλμιου και του αντικειμενικού φακού (εγκατεστημένο κάτω από τον μετατροπέα).
Η απόσταση από το πίσω άκρο του αντικειμενικού φακού μέχρι το πίσω άκρο του κυλίνδρου του φακού ονομάζεται μηχανικό μήκος κάννης. Επειδή η μεγέθυνση του αντικειμενικού φακού είναι σχετική με ένα ορισμένο μήκος της κάννης του φακού. Η αλλαγή στο μήκος της κάννης του φακού όχι μόνο αλλάζει τη μεγέθυνση, αλλά επηρεάζει και την ποιότητα της εικόνας. Επομένως, όταν χρησιμοποιείτε μικροσκόπιο, το μήκος της κάννης του φακού δεν μπορεί να αλλάξει αυθαίρετα. Το τυπικό μήκος κάννης του μικροσκοπίου ορίζεται στα 160 mm διεθνώς και ο αριθμός αυτός σημειώνεται στο κέλυφος του αντικειμενικού φακού.
(3) Μετατροπέας αντικειμενικού φακού Ο μετατροπέας αντικειμενικού φακού μπορεί να εγκατασταθεί με 3-4 αντικειμενικούς φακούς, γενικά τρεις αντικειμενικούς φακούς (χαμηλή μεγέθυνση, υψηλή μεγέθυνση, φακός λαδιού). Τα μικροσκόπια Nikon είναι εξοπλισμένα με τέσσερις αντικειμενικούς φακούς. Περιστρέφοντας τον μετατροπέα, οποιοσδήποτε από τους αντικειμενικούς φακούς και την κάννη του φακού μπορούν να συνδεθούν όπως απαιτείται, σχηματίζοντας ένα μεγεθυντικό σύστημα με το προσοφθάλμιο στην κάννη του φακού.
(4) Σκηνή Υπάρχει μια τρύπα στο κέντρο της σκηνής, η οποία είναι η δίοδος φωτός. Υπάρχουν σφιγκτήρες δείγματος ελατηρίου και ωθητές στη σκηνή, που χρησιμοποιούνται για τη στερέωση ή τη μετακίνηση της θέσης του δείγματος, έτσι ώστε το μικροσκοπικό αντικείμενο να βρίσκεται ακριβώς στο κέντρο του οπτικού πεδίου.
(5) Ο ωστήρας είναι μια μηχανική συσκευή για τη μετακίνηση του δείγματος. Αποτελείται από μεταλλικό σκελετό με δύο άξονες προωθητικού γραναζιού, έναν οριζόντιο και έναν κάθετο. Ένα καλό μικροσκόπιο έχει μια κλίμακα χαραγμένη στις κάθετες και οριζόντιες ράβδους του πλαισίου, η οποία αποτελεί μια πολύ ακριβή συντεταγμένη επιπέδου. Γραβάτα. Εάν χρειάζεται να παρατηρήσουμε επανειλημμένα ένα συγκεκριμένο τμήμα του επιθεωρημένου δείγματος, στην πρώτη επιθεώρηση, μπορούμε να σημειώσουμε την τιμή της κατακόρυφης και οριζόντιας κλίμακας και στη συνέχεια να μετακινήσουμε το ωστήριο σύμφωνα με την τιμή για να βρούμε τη θέση του αρχικού δείγματος.
(6) Χονδροειδής βίδα Η χονδροειδής βίδα είναι ένας μηχανισμός που κινεί την κάννη του φακού για να ρυθμίσει την απόσταση μεταξύ του αντικειμενικού φακού και του δείγματος. Στα παλιομοδίτικα μικροσκόπια, η χονδροειδής βίδα στρίβεται προς τα εμπρός και ο φακός κατεβαίνει για να πλησιάσει το δείγμα. Όταν ένα νεοπαραγόμενο μικροσκόπιο (όπως ένα μικροσκόπιο Nikon) χρησιμοποιείται για μικροσκοπική επιθεώρηση, η σκηνή στρίβεται προς τα εμπρός με το δεξί χέρι για να ανυψωθεί η σκηνή για να επιτρέψει στο δείγμα να πλησιάσει τον αντικειμενικό φακό και αντίστροφα, το δείγμα πέφτει μακριά από ο αντικειμενικός φακός.
(7) Βίδα μικροκίνησης Η βίδα χονδροειδής κίνησης μπορεί να ρυθμίσει μόνο κατά προσέγγιση την εστιακή απόσταση. Για να έχετε την πιο καθαρή εικόνα αντικειμένου, η βίδα μικροκίνησης πρέπει να χρησιμοποιηθεί για περαιτέρω ρύθμιση. Η κάννη του φακού κινείται 0.1 mm (100 μικρά) ανά περιστροφή της μικροσπείρας. Οι χονδροκίνητες και λεπτοκίνητες έλικες είναι ομοαξονικές σε νεότερα μικροσκόπια ανώτερης ποιότητας.
Η αρχή απεικόνισης του μεγεθυντικού φακού
Ένας οπτικός φακός από γυαλί ή άλλα διαφανή υλικά με καμπύλη επιφάνεια μπορεί να μεγεθύνει και να απεικονίσει αντικείμενα. Το διάγραμμα οπτικής διαδρομής φαίνεται στο Σχήμα 1. Το αντικείμενο AB που βρίσκεται εντός του εστιακού σημείου F της πλευράς του αντικειμένου και το μέγεθός του είναι y, διαμορφώνεται σε μια εικονική εικόνα Α'Β' μεγέθους y' από τον μεγεθυντικό φακό.
μεγέθυνση του μεγεθυντικού φακού
Γ=250/f'
Στον τύπο, 250--φωτογραφική απόσταση, η μονάδα είναι mm
f'-- την εστιακή απόσταση του μεγεθυντικού φακού, σε mm
Η μεγέθυνση αναφέρεται στην αναλογία της γωνίας θέασης της εικόνας του αντικειμένου που παρατηρείται με ένα μεγεθυντικό φακό προς τη γωνία θέασης του αντικειμένου που παρατηρείται χωρίς μεγεθυντικό φακό σε απόσταση 250 mm.
2. Το οπτικό σύστημα του μικροσκοπίου
Το οπτικό σύστημα του μικροσκοπίου αποτελείται από έναν ανακλαστήρα, έναν συμπυκνωτή, έναν αντικειμενικό φακό, έναν προσοφθάλμιο φακό κ.λπ. Το οπτικό σύστημα μεγεθύνει το αντικείμενο και σχηματίζει μια μεγεθυμένη εικόνα του αντικειμένου. Δείτε την εικόνα 1-2.
(1) Ανακλαστήρας Το παλαιότερο συνηθισμένο οπτικό μικροσκόπιο χρησιμοποιούσε φυσικό φως για να επιθεωρήσει το αντικείμενο και ο ανακλαστήρας τοποθετήθηκε στη βάση του καθρέφτη. Ο ανακλαστήρας αποτελείται από ένα επίπεδο και ένα άλλο κοίλο κάτοπτρο που αντανακλά το φως που προβάλλεται πάνω του στο κέντρο του φακού του συμπυκνωτή, φωτίζοντας το δείγμα. Τα κοίλα κάτοπτρα χρησιμοποιούνται όταν ο συμπυκνωτής δεν χρησιμοποιείται και τα κοίλα κάτοπτρα μπορούν να συμπυκνώσουν το φως. Όταν χρησιμοποιείτε συμπυκνωτή, χρησιμοποιείται γενικά ένας επίπεδος καθρέφτης. Η νέα υποδοχή φακού μικροσκοπίου ανώτερης ποιότητας είναι εξοπλισμένη με μια πηγή φωτός και μια βίδα ρύθμισης ρεύματος, η οποία μπορεί να ρυθμίσει την ένταση του φωτός ρυθμίζοντας το τρέχον μέγεθος.
(2) Συμπυκνωτής Ο συμπυκνωτής βρίσκεται κάτω από τη σκηνή, η οποία αποτελείται από έναν φακό συμπυκνωτή, ένα ιριδίζον άνοιγμα και μια βίδα ανύψωσης. Ο συμπυκνωτής μπορεί να χωριστεί σε συμπυκνωτή φωτεινού πεδίου και συμπυκνωτή σκοτεινού πεδίου. Τα κοινά οπτικά μικροσκόπια είναι εξοπλισμένα με συμπυκνωτές φωτεινού πεδίου. Οι συμπυκνωτές φωτεινού πεδίου περιλαμβάνουν τους συμπυκνωτές Abbe, τους συμπυκνωτές Zimmer και τους συμπυκνωτές εκτόνωσης. Οι συμπυκνωτές Abbe εμφανίζουν χρωματικές και σφαιρικές εκτροπές σε αντικειμενικά αριθμητικά ανοίγματα υψηλότερα από 0.6. Ο συμπυκνωτής Ziming έχει υψηλό βαθμό διόρθωσης της χρωματικής εκτροπής, της σφαιρικής εκτροπής και της εκτροπής κώματος και είναι ο συμπυκνωτής με την καλύτερη ποιότητα στη μικροσκοπία φωτεινού πεδίου, αλλά δεν είναι κατάλληλος για τον αντικειμενικό φακό κάτω από 4 φορές. Η κίνηση προς τα έξω του συμπυκνωτή μπορεί να τινάξει τον επάνω φακό του συμπυκνωτή έξω από τη φωτεινή διαδρομή για να καλύψει τις ανάγκες φωτισμού μεγάλου οπτικού πεδίου χαμηλής μεγέθυνσης (4×).
Ο συμπυκνωτής είναι εγκατεστημένος κάτω από τη σκηνή και η λειτουργία του είναι να εστιάζει το φως που ανακλάται από την πηγή φωτός μέσω του ανακλαστήρα στο δείγμα, έτσι ώστε να επιτυγχάνεται ο ισχυρότερος φωτισμός, έτσι ώστε η εικόνα του αντικειμένου να είναι φωτεινή και καθαρή. Το ύψος του συμπυκνωτή μπορεί να ρυθμιστεί έτσι ώστε η εστίαση να πέφτει στο αντικείμενο που πρόκειται να επιθεωρηθεί για μέγιστη φωτεινότητα. Το εστιακό σημείο ενός τυπικού συμπυκνωτή είναι 1,25 mm πάνω από αυτό και το όριο ανύψωσής του είναι 0,1 mm κάτω από το επίπεδο της σκηνής. Επομένως, το πάχος της απαιτούμενης γυάλινης πλάκας θα πρέπει να είναι μεταξύ 0.8-1.2 mm, διαφορετικά το προς επιθεώρηση δείγμα δεν θα εστιάζεται, γεγονός που θα επηρεάσει το αποτέλεσμα της μικροσκοπικής επιθεώρησης. Το μπροστινό μέρος της ομάδας μπροστινών φακών του συμπυκνωτή είναι επίσης εξοπλισμένο με ένα ιριδίζον διάφραγμα, το οποίο μπορεί να ανοίξει πάνω-κάτω, γεγονός που επηρεάζει την ανάλυση και την αντίθεση της απεικόνισης. Εάν το διάφραγμα είναι πολύ μικρό, η ανάλυση μειώνεται και η αντίθεση αυξάνεται. Επομένως, κατά την παρατήρηση, μέσω της ρύθμισης του διαφράγματος ίριδας, το διάφραγμα πεδίου (μικροσκόπιο με το διάφραγμα πεδίου) ανοίγει στην περιφέρεια της περιφέρειας του οπτικού πεδίου, έτσι ώστε τα αντικείμενα που δεν βρίσκονται στο οπτικό πεδίο να μην μπορούν να λάβουν φως. Φωτισμός για αποφυγή παρεμβολών από διάσπαρτο φως.
(3) Αντικειμενικός φακός Ο αντικειμενικός φακός που είναι εγκατεστημένος στον μετατροπέα στο μπροστινό άκρο του κυλίνδρου του φακού χρησιμοποιεί φως για να απεικονίσει το αντικείμενο που επιθεωρήθηκε για πρώτη φορά. Η ποιότητα απεικόνισης του αντικειμενικού φακού έχει καθοριστική επίδραση στην ανάλυση. Η απόδοση του αντικειμενικού φακού εξαρτάται από το αριθμητικό διάφραγμα (αριθμητικό διάφραγμα συντομογραφία NA) του αντικειμενικού φακού. Το αριθμητικό διάφραγμα κάθε αντικειμενικού φακού σημειώνεται στο περίβλημα του αντικειμενικού φακού. Όσο μεγαλύτερο είναι το αριθμητικό διάφραγμα, τόσο καλύτερη είναι η απόδοση του αντικειμενικού φακού.
