Kā noteikt optiskā mikroskopa okulāru un objektīva palielinājumu
Optiskā mikroskopa palielinājums ir objektīva lēcas palielinājuma un okulāra palielinājuma rezultāts. Piemēram, ja objektīva lēca ir 10× un okulārs ir 10×, palielinājums ir 10×10=100.
Viens objektīvs:
1. Objektīvu lēcu klasifikācija:
Objektīva lēcu var iedalīt sausā objektīvā un šķidruma iegremdēšanas objektīvā atbilstoši dažādiem lietošanas apstākļiem; starp tiem šķidruma imersijas objektīvu var iedalīt ūdens imersijas objektīvos un eļļas imersijas objektīvos (parasti izmantotais palielinājums ir 90-100 reizes).
Atkarībā no dažādajiem palielinājumiem to var iedalīt zema palielinājuma objektīvā (mazāk nekā 10 reizes), vidēja palielinājuma objektīvā (apmēram 20 reizes) un liela palielinājuma objektīvā (40-65 reizes).
Atbilstoši aberācijas korekcijas situācijai to iedala ahromatiskajā objektīvā (parasti izmantotais objektīvs, kas var koriģēt divu veidu krāsu gaismas hromatisko aberāciju spektrā) un apohromatiskā objektīva lēca (objektīva lēca, kas var koriģēt hromatisko). trīs veidu krāsu gaismas spektra aberācija, kas ir dārga un reti izmantota).
2. Objektīva lēcas galvenie parametri:
Objektīva objektīva galvenie parametri ir: palielinājums, skaitliskā apertūra un darba attālums.
① Palielinājums attiecas uz acīs redzamā attēla lieluma attiecību pret attiecīgā parauga izmēru. Tas attiecas uz garumu attiecību, nevis uz laukumu attiecību. Piemērs: palielinājuma koeficients ir 100×, kas attiecas uz paraugu, kura garums ir 1 μm. Palielinātā attēla garums ir 100 μm. Ja to aprēķina pēc platības, tas tiek palielināts 10,000 reizes.
Kopējais mikroskopa palielinājums ir vienāds ar objektīva un okulāra palielinājuma reizinājumu.
②. Skaitlisko apertūru sauc arī par apertūras attiecību, saīsināti kā NA vai A. Tas ir galvenais objektīva un kondensatora parametrs, un tas ir tieši proporcionāls mikroskopa izšķirtspējai. Sauso objektīvu skaitliskā diafragma ir 0.05-0,95, bet eļļas imersijas objektīvu (ciedra eļļa) skaitliskā apertūra ir 1,25.
③. Darba attālums attiecas uz attālumu no objektīva priekšējās lēcas apakšas līdz parauga vāka stikla augšdaļai, kad novērotais paraugs ir visdzidrākais. Objektīva lēcas darbības attālums ir saistīts ar objektīva fokusa attālumu. Jo garāks ir objektīva fokusa attālums, jo mazāks palielinājums un garāks tā darbības attālums. Piemērs: 10x objektīvs ir atzīmēts ar 10/0.25 un 160/0.17, kur 10 ir palielinājums objektīva lēca; 0,25 ir skaitliskā diafragma; 160 ir objektīva cilindra garums (mm); 0,17 ir pārsega stikla standarta biezums (mm) ). 10x objektīva efektīvais darbības attālums ir 6,5 mm, bet 40 x objektīva efektīvais darba attālums ir 0,48 mm.
3. Objektīva lēcas funkcija ir pirmo reizi palielināt paraugu, un tā ir vissvarīgākā daļa, kas nosaka mikroskopa veiktspēju — izšķirtspēju.
Izšķirtspēju sauc arī par izšķirtspēju vai izšķirtspēju. Izšķirtspējas lielumu izsaka ar izšķirtspējas attāluma vērtību (minimālais attālums starp diviem objekta punktiem, ko var izšķirt). Fotopiskā attālumā (25 cm) normālas cilvēka acis var skaidri saskatīt divus objektu punktus, kas ir 0.073 mm viens no otra. Vērtība 0,073 mm ir normālu cilvēka acu izšķirtspējas attālums. Jo mazāks ir mikroskopa izšķirtspējas attālums, jo augstāka ir tā izšķirtspēja un labāka veiktspēja.
Mikroskopa izšķirtspējas lielumu nosaka objektīva lēcas izšķirtspēja, un objektīva izšķirtspēju nosaka tā skaitliskā apertūra un apgaismojuma gaismas viļņa garums.
Izmantojot parasto centrālā apgaismojuma metodi (fotopiskā apgaismojuma metode, kas ļauj gaismai vienmērīgi iziet cauri paraugam), mikroskopa izšķirtspējas attālums ir d=0.61λ/NA
Formulā d——objektīva lēcas izšķirtspējas attālums, nm.
λ — apgaismojuma gaismas viļņa garums, vienība nm.
NA - objektīva objektīva skaitliskā apertūra
Piemēram, eļļas imersijas objektīva skaitliskā apertūra ir 1,25, un redzamās gaismas viļņu garuma diapazons ir 400-700nm. Ja vidējais viļņa garums ir 550 nm, tad d=270 nm, kas ir aptuveni puse no apgaismojuma gaismas viļņa garuma. Parasti ar redzamu gaismu apgaismotu mikroskopu izšķirtspējas robeža ir 0,2 μm.
(2), okulārs
Tā kā tas atrodas tuvu novērotāja acīm, to sauc arī par okulāru. Uzstādīts objektīva cilindra augšējā galā.
1. Okulāra uzbūve
Parasti okulārs sastāv no augšējo un apakšējo lēcu komplektiem, augšējo lēcu sauc par acs lēcu, bet apakšējo lēcu sauc par saplūstošo lēcu vai lauka lēcu. Starp augšējo un apakšējo lēcu vai zem lauka spoguļa ir diafragma (tās izmērs nosaka redzes lauka lielumu), jo paraugs ir tikai attēlots uz diafragmas virsmas, uz šīs diafragmas var pielīmēt nelielu matu gabaliņu kā rādītājs, lai norādītu noteikta rakstura mērķi. Uz tā var novietot arī okulāra mikrometru, lai izmērītu novērotā parauga izmēru.
Jo īsāks ir okulāra garums, jo lielāks palielinājums (jo okulāra palielinājums ir apgriezti proporcionāls okulāra fokusa attālumam).
2. Okulāra loma
Tas ir paredzēts, lai vēl vairāk palielinātu skaidri izšķirto reālo attēlu, ko objektīvs ir palielinājis tiktāl, lai cilvēka acs to varētu viegli skaidri atšķirt. Parasti izmantoto okulāru palielinājums ir 5-16 reizes.
3. Attiecības starp okulāru un objektīvu
Smalkā struktūra, ko ir skaidri atrisinājusi objektīva lēca, ja to nepalielina okulārs un tā nevar sasniegt cilvēka acs atšķiramo izmēru, tad tā nebūs skaidra; bet smalkā struktūra, ko objektīva lēca nevar atšķirt, lai gan to atkārtoti palielina lieljaudas okulārs, joprojām nav skaidrs, tāpēc okulārs var tikai palielināt, un tas neuzlabos mikroskopa izšķirtspēju. Dažreiz, lai gan objektīvs var atšķirt divus ļoti tuvus objekta punktus, to joprojām nav iespējams skaidri redzēt, jo attālums starp šiem diviem objekta punktiem ir mazāks nekā acu izšķirtspējas attālums. Tāpēc okulārs un objektīvs ir ne tikai saistīti viens ar otru, bet arī ierobežo viens otru.
