Mikroskopu optiskie principi un darbība
Tradicionālais optiskais mikroskops sastāv no optiskās sistēmas un mehāniskas struktūras to atbalstam. Optiskā sistēma ietver objektīvu, okulāru un kondensatora lēcu, kas visas ir sarežģītas palielināmās lēcas, kas izgatavotas no dažāda veida optiskā stikla. Objektīva lēca palielinās parauga attēlu, tā palielinājumu M lieta pēc šādas formulas: M lieta=Δ ∕ f 'lieta, kur f'lieta ir objektīva fokusa attālums, Δ var saprast kā attālumu starp objektīvu un okulāru. Okulārs būs objektīva lēcas attēls, kas atkal palielināts iedomātā attēlā cilvēka priekšā 250 mm cilvēka novērošanai, kas ir lielākā daļa cilvēku jūtas **** novērošanas pozīcija, okulārs M acs palielinājumam { {2}}/f'eye, f'eye ir fokusa attāluma okulārs. Mikroskopa kopējais palielinājums ir objektīva un okulāra reizinājums, ti, M=M objekts * M okulārs=Δ * 250∕f'eye * f;objekts. To var redzēt, samazināt objektīva lēcas fokusa attālumu un okulāru padarīs kopējo palielinājumu, kas ir mikroskopā var redzēt ** un citus mikroorganismus atslēgas, bet arī atšķirība starp tā un parasto palielināmo stiklu.
Tātad, vai ir iespējams bez ierobežojumiem samazināt objektīvo okulāru, lai palielinātu palielinājumu, lai mēs varētu redzēt smalkākus objektus? Atbilde ir nē! Tas ir tāpēc, ka attēla veidošanā izmantotās gaismas raksturs ir sava veida elektromagnētiskais vilnis, un tādējādi izplatīšanās procesā neizbēgami rodas difrakcijas un traucējumu parādības, tāpat kā ikdienas redzamās viļņošanās uz ūdens virsmas, saskaroties ar šķēršļiem, var tikt noapaļota. abas ūdens viļņu kolonnas var satikties viena ar otru, lai tās stiprinātu vai vājinātu. Kad gaisma no punktveida gaismu izstarojoša objekta punkta ieplūst objektīva lēcā, loka objektīva lēca kavē gaismas izplatīšanos, difrakciju un traucējumus, pēc tam, kad objektīvu vairs nevar savākt punktā, bet noteikta izmēra plankuma veidošanās, ir arī virkne vājā un pakāpeniski dilstošā oreola perifērijas intensitātes, ko mēs saucam par Eiveri plankuma spilgtā punkta centru, divus gaismu izstarojošus punktus, kas atrodas tuvu noteiktam attālumam. kad abi plankumi pārklājas, līdz to nevarēs apstiprināt attiecībā uz diviem plankumiem. Railijs piedāvāja kritēriju, ka tad, kad divu punktu centru attālums ir vienāds ar Airy plankuma rādiusu, abus plankumus var atšķirt, aprēķinot, ka attālums starp diviem gaismu izstarojošiem punktiem e=0.61 ∕n.sinA=0.61 ∕NA, kur gaismas viļņu viļņu garumā cilvēka acs var uztvert ar gaismas viļņu garumu aptuveni 0.4-0 .7 um, n vidēja laušanas koeficienta gaismu izstarojošajam punktam, kur gaismu izstarojošais punkts atrodas gaismu izstarojošā punkta refrakcijas rādītājā. Vides refrakcijas indekss, kurā gaismu izstarojošais punkts, piemēram, gaisā, n ≈ 1, ūdenī, n ≈ 1,33 un A gaismas izstarojošajam punktam objektīva lēcas leņķa pusē, NA pazīstama kā objektīva skaitliskā apertūra. No iepriekš minētās formulas objektīva lēca var atšķirt attālumu starp diviem punktiem pēc gaismas viļņa garuma un cilvēka acs ierobežojumu skaitliskās apertūras, jo cilvēka acs redzes * asais viļņa garums ir aptuveni 0. 5 um, un A leņķis nav lielāks par 90 grādiem, sinA vienmēr ir mazāks par 1, pieejamajai gaismu caurlaidīgajai videi * refrakcijas indekss ir aptuveni 1,5, tāpēc e-vērtība vienmēr ir lielāka par 0,2 mm, šis ir optiskais mikroskops, kas var atšķirt * mazāko attāluma robežu. Izmantojot mikroskopa palielinājuma attēlveidošanu, ja vēlaties, lai objekta punktu atstatuma e objektīva lēcas izšķirtspējas NA vērtība tiktu palielināta līdz pietiekami lielai, lai to atšķirtu cilvēka acs, ir nepieciešams, lai Me Lielāks vai vienāds ar { {31}},15 mm, kur 0,15 mm eksperimentālā cilvēka acs var atšķirt divus mikroobjektus, kas novietoti acs priekšā 250 mm attālumā starp * mazo, tātad M lielāks vai vienāds ar (0.15 ∕ 0.61 uz) NA ≈ 500N.A, lai veiktu novērojumu Lai novērošana nebūtu pārāk darbietilpīga, pietiks ar M dubultotu, tas ir, 500N.A Mazāks par vai vienāds ar M Mazāks par vai vienāds ar 1000N.A, ir saprātīga mikroskopa diapazona kopējā palielinājuma izvēle, un tad kopējais palielinājums ir bezjēdzīgs, jo objektīva objektīva skaitliskā apertūra ir ierobežota līdz * mazajai izšķirtspējai. attālums, lai palielinātu palielinājumu, nav bijis iespējams atšķirt mazāko objektu detaļas.
