Ποιοι τομείς χρησιμοποιούν περισσότερο τα οπτικά μικροσκόπια;
Τα νοσοκομεία είναι τα μεγαλύτερα μέρη εφαρμογής για μικροσκόπια, τα οποία χρησιμοποιούνται κυρίως για τον έλεγχο πληροφοριών όπως αλλαγές στα σωματικά υγρά του ασθενούς, μικρόβια που εισβάλλουν στο ανθρώπινο σώμα, αλλαγές στη δομή του κυτταρικού ιστού κ.λπ., και παρέχουν στους γιατρούς μεθόδους αναφοράς και επαλήθευσης για τη διαμόρφωση της θεραπείας σχέδια. Στη χειρουργική, το μικροσκόπιο είναι το πιο σημαντικό εργαλείο για τους γιατρούς. στη γεωργία, η αναπαραγωγή, ο έλεγχος παρασίτων και άλλες εργασίες δεν μπορούν να κάνουν χωρίς τη βοήθεια του μικροσκοπίου. στη βιομηχανική παραγωγή, την επιθεώρηση επεξεργασίας και τη ρύθμιση της συναρμολόγησης των λεπτών εξαρτημάτων και την έρευνα των ιδιοτήτων του υλικού. Οι ποινικοί ερευνητές βασίζονται συχνά σε μικροσκόπια για να αναλύσουν διάφορα μικροσκοπικά εγκλήματα, ως σημαντικό μέσο για τον προσδιορισμό του πραγματικού δολοφόνου. Τα τμήματα προστασίας του περιβάλλοντος χρειάζονται επίσης μικροσκόπια κατά την ανίχνευση διαφόρων στερεών ρύπων. Οι γεωλόγοι και οι μηχανικοί ορυχείων και τα πολιτιστικά κειμήλια και οι αρχαιολόγοι χρησιμοποιούν μικροσκόπια. Ακόμη και η καθημερινή ζωή των ανθρώπων δεν μπορεί να κάνει χωρίς μικροσκόπια, όπως η βιομηχανία ομορφιάς και κομμωτικής, η οποία μπορεί να χρησιμοποιήσει μικροσκόπια για να ανιχνεύσει την ποιότητα του δέρματος και των μαλλιών. Για καλύτερα αποτελέσματα. Μπορεί να φανεί πόσο στενά είναι ενσωματωμένο το μικροσκόπιο με την παραγωγή και τη ζωή των ανθρώπων.
Σύμφωνα με διαφορετικούς σκοπούς εφαρμογής, τα μικροσκόπια μπορούν να ταξινομηθούν χονδρικά σε τέσσερις κατηγορίες: βιολογικά μικροσκόπια, μεταλλογραφικά μικροσκόπια, στερεοσκοπικά μικροσκόπια και πολωτικά μικροσκόπια. Όπως υποδηλώνει το όνομα, τα βιολογικά μικροσκόπια χρησιμοποιούνται κυρίως στη βιοϊατρική και τα αντικείμενα παρατήρησης είναι κυρίως διαφανή ή ημιδιαφανή μικροσώματα. Τα μεταλλογραφικά μικροσκόπια χρησιμοποιούνται κυρίως για την παρατήρηση της επιφάνειας αδιαφανών αντικειμένων, όπως η μεταλλογραφική δομή και τα επιφανειακά ελαττώματα των υλικών. Ενώ το αντικείμενο μεγεθύνεται και απεικονίζεται, ο προσανατολισμός του αντικειμένου και της εικόνας σε σχέση με το ανθρώπινο μάτι είναι επίσης συνεπής και υπάρχει μια αίσθηση βάθους, η οποία είναι σύμφωνη με τις συμβατικές οπτικές συνήθειες των ανθρώπων. Τα πολωτικά μικροσκόπια χρησιμοποιούν τα χαρακτηριστικά μετάδοσης ή ανάκλασης διαφορετικών υλικών για πολωμένο φως για να διακρίνουν διαφορετικά στοιχεία μικροαντικειμένων. Επιπλέον, ορισμένοι ειδικοί τύποι μπορούν επίσης να υποδιαιρεθούν, όπως ένα ανεστραμμένο βιολογικό μικροσκόπιο ή ένα μικροσκόπιο καλλιέργειας, το οποίο χρησιμοποιείται κυρίως για την παρατήρηση της καλλιέργειας μέσω του πυθμένα του δοχείου καλλιέργειας. Ένα μικροσκόπιο φθορισμού χρησιμοποιεί ορισμένες ουσίες για την απορρόφηση συγκεκριμένου φωτός μικρότερου μήκους κύματος Τα χαρακτηριστικά της εκπομπής συγκεκριμένου φωτός μεγαλύτερου μήκους κύματος για να ανακαλύψει την ύπαρξη αυτών των ουσιών και να κρίνει το περιεχόμενό τους. το μικροσκόπιο σύγκρισης μπορεί να σχηματίσει παρατιθέμενες ή επάλληλες εικόνες δύο αντικειμένων στο ίδιο οπτικό πεδίο, έτσι ώστε να συγκρίνει τις ομοιότητες και τις διαφορές των δύο αντικειμένων.
Τα παραδοσιακά οπτικά μικροσκόπια αποτελούνται κυρίως από οπτικά συστήματα και τις υποστηρικτικές μηχανικές δομές τους. Τα οπτικά συστήματα περιλαμβάνουν αντικειμενικούς φακούς, προσοφθάλμιους φακούς και φακούς συμπυκνωτή, οι οποίοι είναι όλοι περίπλοκοι μεγεθυντικοί φακοί κατασκευασμένοι από διάφορα οπτικά γυαλιά. Ο αντικειμενικός φακός μεγεθύνει την εικόνα του δείγματος και η μεγέθυνσή του M αντικείμενο καθορίζεται από τον ακόλουθο τύπο: M αντικείμενο=Δ∕f' αντικείμενο , όπου f' αντικείμενο είναι η εστιακή απόσταση του αντικειμενικού φακού και Δ μπορεί να κατανοηθεί ως η απόσταση μεταξύ του αντικειμενικού φακού και του προσοφθάλμιου φακού. Το προσοφθάλμιο μεγεθύνει ξανά την εικόνα που σχηματίζεται από τον αντικειμενικό φακό και σχηματίζει μια εικονική εικόνα στα 250 mm μπροστά από το ανθρώπινο μάτι για παρατήρηση. Αυτή είναι η πιο άνετη θέση παρατήρησης για τους περισσότερους ανθρώπους. Η μεγέθυνση του προσοφθάλμιου M eye=250/f' eye, f' eye είναι η εστιακή απόσταση του προσοφθάλμιου. Η συνολική μεγέθυνση του μικροσκοπίου είναι το γινόμενο του αντικειμενικού φακού και του προσοφθάλμιου φακού, δηλαδή M=M αντικείμενο*M eye=Δ*250/f' eye *f; αντικείμενο. Μπορεί να φανεί ότι η μείωση της εστιακής απόστασης του αντικειμενικού φακού και του προσοφθάλμιου φακού θα αυξήσει τη συνολική μεγέθυνση, η οποία είναι το κλειδί για την προβολή βακτηρίων και άλλων μικροοργανισμών με μικροσκόπιο, και είναι επίσης η διαφορά μεταξύ αυτού και των συνηθισμένων μεγεθυντικών φακών.
Λοιπόν, είναι δυνατόν να μειωθεί το f' αντικειμένου f' πλέγμα χωρίς όριο, έτσι ώστε να αυξηθεί η μεγέθυνση, ώστε να μπορούμε να δούμε πιο λεπτά αντικείμενα; Η απάντηση είναι όχι! Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το φως που χρησιμοποιείται για την απεικόνιση είναι ουσιαστικά ένα είδος ηλεκτρομαγνητικού κύματος, επομένως φαινόμενα περίθλασης και παρεμβολής θα συμβούν αναπόφευκτα κατά τη διαδικασία διάδοσης, όπως ακριβώς οι κυματισμοί στην επιφάνεια του νερού που μπορούν να φανούν στην καθημερινή ζωή μπορούν να πάνε γύρω όταν συναντούν εμπόδια , και δύο στήλες από κύματα νερού μπορούν να δυναμώσουν το ένα το άλλο όταν συναντηθούν ή να εξασθενήσουν το ίδιο. Όταν το κύμα φωτός που εκπέμπεται από ένα φωτεινό αντικείμενο σε σχήμα σημείου εισέρχεται στον αντικειμενικό φακό, το πλαίσιο του αντικειμενικού φακού εμποδίζει τη διάδοση του φωτός, με αποτέλεσμα την περίθλαση και την παρεμβολή. Υπάρχει μια σειρά από ελαφρούς δακτυλίους με ασθενή και βαθμιαία εξασθένιση έντασης. Ονομάζουμε το κεντρικό φωτεινό σημείο ως Αέρινο δίσκο. Όταν δύο σημεία εκπομπής φωτός βρίσκονται κοντά σε μια ορισμένη απόσταση, τα δύο φωτεινά σημεία θα επικαλύπτονται μέχρι να μην μπορούν να επιβεβαιωθούν ως δύο φωτεινά σημεία. Ο Rayleigh πρότεινε ένα πρότυπο κρίσης, πιστεύοντας ότι όταν η απόσταση μεταξύ των κέντρων των δύο φωτεινών κηλίδων είναι ίση με την ακτίνα του Airy δίσκου, μπορούν να διακριθούν τα δύο φωτεινά σημεία. Μετά τον υπολογισμό, η απόσταση μεταξύ των δύο σημείων εκπομπής φωτός αυτή τη στιγμή είναι e=0.61 入/n.sinA=0.61 I/NA, όπου I είναι το μήκος κύματος του φωτός, το μήκος κύματος του φωτός που μπορεί να ληφθεί από το ανθρώπινο μάτι είναι περίπου 0.4-0.7um, και n είναι ο δείκτης διάθλασης του μέσου όπου βρίσκεται το σημείο εκπομπής φωτός, όπως στον αέρα, n ≈1, στο νερό, n≈1,33 και A είναι το ήμισυ της γωνίας ανοίγματος του σημείου εκπομπής φωτός στο πλαίσιο του αντικειμενικού φακού και NA ονομάζεται αριθμητικό άνοιγμα του αντικειμενικού φακού. Μπορεί να φανεί από τον παραπάνω τύπο ότι η απόσταση μεταξύ δύο σημείων που μπορούν να διακριθούν από τον αντικειμενικό φακό περιορίζεται από το μήκος κύματος του φωτός και το αριθμητικό άνοιγμα. Δεδομένου ότι το μήκος κύματος της πιο οξείας όρασης του ανθρώπινου ματιού είναι περίπου 0,5um, και η γωνία Α δεν μπορεί να υπερβαίνει τις 90 μοίρες, το sinA είναι πάντα μικρότερο από 1. Ο μέγιστος δείκτης διάθλασης των διαθέσιμων Το μέσο μετάδοσης φωτός είναι περίπου 1,5, επομένως η τιμή e είναι πάντα μεγαλύτερη από 0.2um, που είναι η ελάχιστη οριακή απόσταση που μπορεί να διακρίνει το οπτικό μικροσκόπιο. Μεγεθύνετε την εικόνα μέσω μικροσκοπίου, εάν θέλετε να μεγεθύνετε την απόσταση του σημείου αντικειμένου e που μπορεί να επιλυθεί από τον αντικειμενικό φακό με μια συγκεκριμένη τιμή ΝΑ που είναι αρκετή για να επιλυθεί από το ανθρώπινο μάτι, χρειάζεστε Μεγαλύτερο ή ίσο με {{26 }}.15 mm, όπου {{30}}.15 mm είναι η πειραματική τιμή του ανθρώπινου ματιού Η ελάχιστη απόσταση μεταξύ δύο μικροαντικειμένων που μπορεί να διακριθεί στα 250 mm μπροστά από τα μάτια, άρα M μεγαλύτερη από ή ίσο με (0,15∕0,61 in) NA≈500N.A, για να μην είναι πολύ επίπονη η παρατήρηση, αρκεί να διπλασιαστεί το M, δηλαδή 500N. A Μικρότερο ή ίσο με M Μικρότερο ή ίσο με 1000N.A είναι ένα εύλογο εύρος επιλογής της συνολικής μεγέθυνσης του μικροσκοπίου. Ανεξάρτητα από το πόσο μεγάλη είναι η συνολική μεγέθυνση, δεν έχει νόημα, επειδή το αριθμητικό διάφραγμα του αντικειμενικού φακού έχει περιορίσει την ελάχιστη επιλύσιμη απόσταση και είναι αδύνατο να γίνει διάκριση περισσότερο αυξάνοντας τη μεγέθυνση. Τα μικρά αντικείμενα είναι λεπτομερή.
