Hvordan kender du forstørrelsen af okularer og objektivlinser i et optisk mikroskop?
Forstørrelsen af et optisk mikroskop er produktet af forstørrelsen af objektivlinsen og forstørrelsen af okularet. For eksempel, hvis objektivlinsen er 10× og okularet er 10×, er forstørrelsen 10×10=100.
1. Klassificering af objektivlinser:
Objektivlinser kan opdeles i tørre objektiver og flydende nedsænkningsobjektiver i henhold til forskellige brugsforhold; væskenedsænkningsobjektiver kan opdeles i vandnedsænkningsobjektiver og olienedsænkningsobjektiver (almindeligt anvendte forstørrelse er 90-100 gange).
I henhold til forskellige forstørrelser kan det opdeles i objektiver med lav effekt (mindre end 10 gange), mellemstore objektiver (ca. 20 gange) og objektiver med høj effekt (40-65 gange).
Ifølge aberrationskorrektionen er den opdelt i akromatisk objektivlinse (almindeligt brugt, objektivlinse, der kan korrigere den kromatiske aberration af to farver lys i spektret) og apokromatisk objektivlinse (objektiv linse, der kan korrigere den kromatiske aberration af tre farver af lys i spektret, dyrt og sjældent brugt).
2. Hovedparametre for objektivlinsen:
De vigtigste parametre for objektivlinsen inkluderer: forstørrelse, numerisk blænde og arbejdsafstand.
① Forstørrelse refererer til forholdet mellem størrelsen af billedet set af øjet og størrelsen af den tilsvarende prøve. Det refererer til forholdet mellem længder snarere end forholdet mellem områder. Eksempel: Forstørrelsen er 100×, hvilket refererer til en prøve med en længde på 1 μm. Længden af det forstørrede billede er 100 μm. Hvis det beregnes ud fra området, er forstørrelsen 10,000 gange.
Den samlede forstørrelse af et mikroskop er lig med produktet af forstørrelsen af objektivet og okularerne.
②. Numerisk blænde kaldes også objektivets blændeforhold, forkortet NA eller A. Det er hovedparameteren for objektivlinsen og kondensatoren og er proportional med mikroskopets opløsning. Den numeriske blænde for tørre objektiver er 0.05-0.95, og den numeriske blænde for olienedsænkningsobjektiver (cederolie) er 1,25.
③. Arbejdsafstanden refererer til afstanden fra bunden af den forreste linse på objektivlinsen til toppen af dækglasset på prøven, når den prøve, der observeres, er klarest. Objektivets arbejdsafstand er relateret til objektivets brændvidde. Jo længere brændvidden på objektivlinsen er, jo lavere er forstørrelsen, og jo længere er dens arbejdsafstand. For eksempel: 10x objektiv er markeret med 10/0.25 og 160/0.17, hvor 10 er forstørrelsen af objektivlinsen; 0,25 er den numeriske blænde; 160 er længden af linserøret (i mm); 0,17 er standardtykkelsen af dækglasset (i mm) ). Den effektive arbejdsafstand for 10x objektivlinsen er 6,5 mm, og den effektive arbejdsafstand for 40x objektivlinsen er 0,48 mm.
3. Objektivlinsens funktion er at forstørre prøven for første gang. Det er den vigtigste komponent, der bestemmer mikroskopets ydeevne - opløsningsniveauet.
Opløsning kaldes også opløsning eller opløsningsevne. Størrelsen af opløsningen udtrykkes ved den numeriske værdi af opløsningsafstanden (den mindste afstand mellem to objektpunkter, der kan opløses). Ved den fotopiske afstand (25 cm) kan normale menneskelige øjne tydeligt se to objektpunkter 0.073 mm fra hinanden. Denne værdi på 0,073 mm er opløsningsafstanden for normale menneskelige øjne. Jo mindre opløsningsafstand et mikroskop har, jo højere opløsning er det, hvilket betyder, jo bedre ydeevne.
Et mikroskops opløsning bestemmes af objektivlinsens opløsning, som igen bestemmes af dens numeriske blænde og bølgelængden af det oplysende lys.
Ved brug af almindelig central belysning (fotopisk belysning, der tillader lys at passere gennem prøven jævnt), er opløsningsafstanden for mikroskopet d=0.61λ/NA
I formlen d——opløsningsafstand for objektivlinsen, enhed nm.
λ——Bølgelængde af belysningslys, enhed nm.
NA ——Numerisk blænde for objektivlinsen
For eksempel er den numeriske blænde for en olie-immersionsobjektivlinse 1,25, bølgelængdeområdet for synligt lys er 400-700nm, og den gennemsnitlige bølgelængde er 550 nm, derefter er d=270 nm, hvilket er cirka halvdelen af bølgelængden af belysningslyset. Generelt er opløsningsgrænsen for et mikroskop belyst med synligt lys 0,2 μm.
(2) Okular
Fordi det er tæt på observatørens øjne, kaldes det også et okular. Installeret på den øverste ende af linsebeholderen.
1. Okularstruktur
Normalt består okularet af to sæt øvre og nedre linser. Den øverste linse kaldes øjenlinsen, og den nederste linse kaldes den konvergerende linse eller feltlinse. Der er en blænde mellem de øvre og nedre linser eller under feltlinsen (dens størrelse bestemmer størrelsen af synsfeltet). Fordi prøven er afbildet nøjagtigt på blændeoverfladen, kan et lille stykke hår limes til åbningen som en pegepind for at angive målet med en bestemt karakteristik. Et okularmikrometer kan også placeres på det for at måle størrelsen af den prøve, der observeres.
Jo kortere længden af okularet er, desto større er forstørrelsen (fordi forstørrelsen af okularet er omvendt proportional med okularets brændvidde).
2. Okularets funktion
Det er for yderligere at forstørre det klare virkelige billede, der er blevet forstørret af objektivlinsen i en sådan grad, at det menneskelige øje let kan skelne det klart. Forstørrelsen af almindeligt anvendte okularer er 5-16 gange.
3. Forholdet mellem okularer og objektivlinser
De fine strukturer, der er blevet tydeligt løst af objektivlinsen, vil ikke være klart synlige, hvis de ikke forstørres igen af okularet og ikke kan nå den størrelse, som det menneskelige øje kan opløse. De fine strukturer, der ikke kan løses af objektivlinsen, vil dog ikke være synlige på trods af genforstørrelse af det højeffekts okular. Det er stadig ikke klart, så okularet kan kun fungere som et forstørrelsesglas og vil ikke forbedre opløsningen af mikroskopet. Nogle gange, selvom objektivlinsen kan opløse to meget tætte objektpunkter, er det stadig umuligt at se klart, fordi afstanden mellem billederne af de to objektpunkter er mindre end øjets opløsningsafstand. Derfor er okularet og objektivlinsen begge relateret til hinanden og begrænser hinanden.
