Πώς να προσδιορίσετε το προσοφθάλμιο και τη μεγέθυνση του αντικειμενικού φακού του οπτικού μικροσκοπίου
Η μεγέθυνση ενός οπτικού μικροσκοπίου είναι το γινόμενο της μεγέθυνσης του αντικειμενικού φακού και της μεγέθυνσης του προσοφθάλμιου φακού. Για παράδειγμα, εάν ο αντικειμενικός φακός είναι 10× και ο προσοφθάλμιος είναι 10×, η μεγέθυνση είναι 10×10=100.
Ένας αντικειμενικός φακός:
1. Ταξινόμηση αντικειμενικών φακών:
Ο αντικειμενικός φακός μπορεί να χωριστεί σε ξηρό αντικειμενικό φακό και αντικειμενικό φακό υγρής εμβάπτισης σύμφωνα με τις διαφορετικές συνθήκες χρήσης. Μεταξύ αυτών, ο αντικειμενικός φακός εμβάπτισης σε υγρό μπορεί να χωριστεί σε αντικειμενικό φακό εμβάπτισης σε νερό και αντικειμενικό φακό εμβάπτισης λαδιού (η μεγέθυνση που χρησιμοποιείται συνήθως είναι 90-100 φορές).
Σύμφωνα με τις διαφορετικές μεγεθύνσεις, μπορεί να χωριστεί σε αντικειμενικό φακό χαμηλής μεγέθυνσης (λιγότερο από 10 φορές), αντικειμενικό φακό μέσης μεγέθυνσης (περίπου 20 φορές) και αντικειμενικό φακό υψηλής μεγέθυνσης (40-65 φορές).
Σύμφωνα με την κατάσταση διόρθωσης εκτροπής, χωρίζεται σε αχρωματικό αντικειμενικό φακό (που χρησιμοποιείται συνήθως, ο αντικειμενικός φακός που μπορεί να διορθώσει τη χρωματική εκτροπή δύο ειδών έγχρωμου φωτός στο φάσμα) και σε αποχρωματικό αντικειμενικό φακό (ο αντικειμενικός φακός που μπορεί να διορθώσει το χρωματικό εκτροπή τριών ειδών έγχρωμου φωτός στο φάσμα, το οποίο είναι ακριβό και σπάνια χρησιμοποιείται).
2. Οι κύριες παράμετροι του αντικειμενικού φακού:
Οι κύριες παράμετροι του αντικειμενικού φακού περιλαμβάνουν: μεγέθυνση, αριθμητικό διάφραγμα και απόσταση εργασίας.
① Η μεγέθυνση αναφέρεται στην αναλογία του μεγέθους της εικόνας που βλέπουν τα μάτια προς το μέγεθος του αντίστοιχου δείγματος. Αναφέρεται στην αναλογία των μηκών παρά στην αναλογία των επιφανειών. Παράδειγμα: Ο συντελεστής μεγέθυνσης είναι 100×, ο οποίος αναφέρεται σε ένα δείγμα με μήκος 1 μm. Το μήκος της μεγεθυσμένης εικόνας είναι 100 μm. Εάν υπολογίζεται ανά εμβαδόν, μεγεθύνεται 10,000 φορές.
Η συνολική μεγέθυνση του μικροσκοπίου είναι ίση με το γινόμενο της μεγέθυνσης του αντικειμενικού φακού και του προσοφθάλμιου φακού.
②. Το αριθμητικό διάφραγμα ονομάζεται επίσης λόγος διαφράγματος, με συντομογραφία NA ή A. Είναι η κύρια παράμετρος του αντικειμενικού φακού και του συμπυκνωτή και είναι ευθέως ανάλογη με την ανάλυση του μικροσκοπίου. Τα ξηρά αντικειμενικά αντικείμενα έχουν αριθμητικό διάφραγμα 0.05-0.95 και τα αντικειμενικά εμβάπτισης λαδιού (έλαιο κέδρου) έχουν αριθμητικό άνοιγμα 1,25.
③. Η απόσταση εργασίας αναφέρεται στην απόσταση από το κάτω μέρος του μπροστινού φακού του αντικειμενικού φακού μέχρι το πάνω μέρος του γυαλιού καλύμματος του δείγματος όταν το παρατηρούμενο δείγμα είναι το πιο καθαρό. Η απόσταση εργασίας του αντικειμενικού φακού σχετίζεται με την εστιακή απόσταση του αντικειμενικού φακού. Όσο μεγαλύτερη είναι η εστιακή απόσταση του αντικειμενικού φακού, τόσο μικρότερη είναι η μεγέθυνση και τόσο μεγαλύτερη είναι η απόσταση εργασίας του. Παράδειγμα: 10x αντικειμενικός φακός σημειώνεται με 10/{0.25 και 160/0.17, όπου 10 είναι η μεγέθυνση του ο αντικειμενικός φακός? 0,25 είναι το αριθμητικό διάφραγμα. 160 είναι το μήκος της κάννης του φακού (σε mm). 0,17 είναι το τυπικό πάχος του γυαλιού καλύμματος (σε mm). Η αποτελεσματική απόσταση εργασίας του αντικειμενικού φακού 10x είναι 6,5 mm και η αποτελεσματική απόσταση εργασίας του αντικειμενικού φακού 40x είναι 0,48 mm.
3. Η λειτουργία του αντικειμενικού φακού είναι να μεγεθύνει το δείγμα για πρώτη φορά. Είναι το πιο σημαντικό μέρος που καθορίζει την απόδοση του μικροσκοπίου——η ανάλυση.
Η ανάλυση ονομάζεται επίσης ανάλυση ή ισχύς επίλυσης. Το μέγεθος της ανάλυσης εκφράζεται με την τιμή της απόστασης ανάλυσης (η ελάχιστη απόσταση μεταξύ δύο σημείων αντικειμένων που μπορούν να επιλυθούν). Στη φωτοπική απόσταση (25 cm), τα κανονικά ανθρώπινα μάτια μπορούν να δουν καθαρά δύο σημεία αντικειμένων που απέχουν 0.073 mm μεταξύ τους. Η τιμή των 0,073 mm είναι η απόσταση ανάλυσης των κανονικών ανθρώπινων ματιών. Όσο μικρότερη είναι η απόσταση ανάλυσης του μικροσκοπίου, τόσο μεγαλύτερη είναι η ανάλυσή του και τόσο καλύτερη είναι η απόδοσή του.
Το μέγεθος της ανάλυσης του μικροσκοπίου καθορίζεται από την ανάλυση του αντικειμενικού φακού και η ανάλυση του αντικειμενικού φακού καθορίζεται από το αριθμητικό άνοιγμα και το μήκος κύματος του φωτός φωτισμού.
Όταν χρησιμοποιείται η κοινή μέθοδος κεντρικού φωτισμού (η μέθοδος φωτοπικού φωτισμού που επιτρέπει στο φως να περνάει ομοιόμορφα μέσα από το δείγμα), η απόσταση ανάλυσης του μικροσκοπίου είναι d=0.61λ/NA
Στον τύπο, d——η απόσταση ανάλυσης του αντικειμενικού φακού, σε nm.
λ—μήκος κύματος φωτός φωτισμού, μονάδα nm.
NA - το αριθμητικό διάφραγμα του αντικειμενικού φακού
Για παράδειγμα, το αριθμητικό διάφραγμα του αντικειμενικού φακού εμβάπτισης λαδιού είναι 1,25 και το εύρος μήκους κύματος του ορατού φωτός είναι 400-700nm. Εάν το μέσο μήκος κύματος είναι 550 nm, τότε d=270 nm, που είναι περίπου το μισό του μήκους κύματος του φωτός φωτισμού. Γενικά, το όριο ανάλυσης των μικροσκοπίων που φωτίζονται με ορατό φως είναι 0,2 μm.
(2), προσοφθάλμιο
Επειδή είναι κοντά στα μάτια του παρατηρητή, ονομάζεται και προσοφθάλμιος. Τοποθετείται στο πάνω άκρο της κάννης του φακού.
1. Δομή του προσοφθάλμιου φακού
Συνήθως ο προσοφθάλμιος φακός αποτελείται από πάνω και κάτω σετ φακών, ο άνω φακός ονομάζεται φακός του ματιού και ο κάτω φακός ονομάζεται συγκλίνοντας φακός ή φακός πεδίου. Ένα διάφραγμα (το μέγεθός του καθορίζει το μέγεθος του οπτικού πεδίου) τοποθετείται μεταξύ του επάνω και του κάτω φακού ή κάτω από τον φακό πεδίου. Επειδή το δείγμα απεικονίζεται στην επιφάνεια του διαφράγματος, ένα μικρό κομμάτι τρίχας μπορεί να κολληθεί σε αυτό το διάφραγμα ως δείκτης για να υποδείξει έναν συγκεκριμένο στόχο. Μπορεί επίσης να τοποθετηθεί ένα μικρόμετρο προσοφθάλμιου φακού για να μετρηθεί το μέγεθος του παρατηρούμενου δείγματος.
Όσο μικρότερο είναι το μήκος του προσοφθάλμιου φακού, τόσο μεγαλύτερη είναι η μεγέθυνση (γιατί η μεγέθυνση του προσοφθάλμιου φακού είναι αντιστρόφως ανάλογη με την εστιακή απόσταση του προσοφθάλμιου φακού).
2. Ο ρόλος του προσοφθάλμιου φακού
Είναι η περαιτέρω μεγέθυνση της σαφώς επιλυμένης πραγματικής εικόνας που έχει μεγεθυνθεί από τον αντικειμενικό φακό στο βαθμό που το ανθρώπινο μάτι μπορεί εύκολα να τη διακρίνει καθαρά. Η μεγέθυνση των προσοφθαλμίων που χρησιμοποιούνται συνήθως είναι 5-16 φορές.
3. Σχέση προσοφθάλμιου και αντικειμενικού φακού
Η λεπτή δομή που έχει ξεκάθαρα διακριθεί από τον αντικειμενικό φακό, εάν δεν μεγεθύνεται ξανά από τον προσοφθάλμιο φακό και δεν μπορεί να φτάσει στο μέγεθος που μπορεί να διακρίνει το ανθρώπινο μάτι, τότε δεν θα φαίνεται καθαρά. αλλά η λεπτή δομή που δεν μπορεί να επιλυθεί από τον αντικειμενικό φακό μπορεί να εξακολουθήσει να φαίνεται καθαρά, παρόλο που μεγεθύνεται εκ νέου από έναν προσοφθάλμιο προσοφθάλμιο φακό υψηλής ισχύος, επομένως ο προσοφθάλμιος μπορεί να χρησιμοποιηθεί μόνο για μεγέθυνση και δεν θα βελτιώσει την ανάλυση του μικροσκοπίου . Μερικές φορές, αν και ο αντικειμενικός φακός μπορεί να διακρίνει δύο πολύ κοντινά σημεία αντικειμένου, εξακολουθεί να είναι αδύνατο να δει καθαρά επειδή η απόσταση μεταξύ των εικόνων αυτών των δύο σημείων αντικειμένων είναι μικρότερη από την απόσταση ανάλυσης των ματιών. Επομένως, ο προσοφθάλμιος και ο αντικειμενικός φακός όχι μόνο σχετίζονται μεταξύ τους, αλλά περιορίζουν και ο ένας τον άλλον.
