Sådan bestemmes det optiske mikroskops okular og objektivlinseforstørrelse
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.
Ét objektiv:
1. Klassificering af objektivlinser:
Objektivlinsen kan opdeles i tør objektivlinse og flydende nedsænkningsobjektiv i henhold til de forskellige brugsbetingelser; blandt dem kan væske-immersionsobjektivet opdeles i vand-immersion-objektiv og olie-immersion-objektiv (almindeligt anvendt forstørrelse er 90-100 gange).
I henhold til de forskellige forstørrelser kan den opdeles i objektiv med lav forstørrelse (mindre end 10 gange), objektiv med medium forstørrelse (ca. 20 gange) og objektiv med høj forstørrelse (40-65 gange).
I henhold til situationen for aberrationskorrektion er den opdelt i akromatisk objektivlinse (almindeligvis brugt, objektivlinsen, der kan korrigere den kromatiske aberration af to slags farvelys i spektret) og apokromatisk objektivlinse (objektivlinsen, der kan korrigere den kromatiske aberration af tre slags farvelys i spektret, som er dyrt og sjældent brugt).
2. De vigtigste parametre for objektivlinsen:
De vigtigste parametre for objektivlinsen inkluderer: forstørrelse, numerisk blænde og arbejdsafstand.
① Forstørrelse refererer til forholdet mellem størrelsen af billedet set af øjnene og størrelsen af den tilsvarende prøve. Det refererer til forholdet mellem længder snarere end forholdet mellem områder. Eksempel: Forstørrelsesfaktoren er 100×, hvilket refererer til en prøve med en længde på 1 μm. Længden af det forstørrede billede er 100 μm. Hvis det beregnes efter areal, forstørres det 10,000 gange.
Mikroskopets samlede forstørrelse er lig med produktet af objektivets og okularets forstørrelser.
②. Numerisk blænde kaldes også blændeforhold, forkortet til NA eller A. Det er hovedparameteren for objektivlinse og kondensator, og den er direkte proportional med mikroskopets opløsning. Tørre objektiver har en numerisk blænde på 0.05-0.95 og olienedsænkningsobjektiver (cederolie) har en numerisk blænde på 1,25.
③. Arbejdsafstand refererer til afstanden fra bunden af den forreste linse på objektivlinsen til toppen af dækglasset på prøven, når den observerede prøve 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. 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, og det er den vigtigste del, der bestemmer mikroskopets ydeevne – opløsningen.
Opløsning kaldes også opløsning eller opløsningsevne. Størrelsen af opløsningen udtrykkes ved værdien 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, der er 0.073 mm fra hinanden. Værdien på 0,073 mm er opløsningsafstanden for normale menneskelige øjne. Jo mindre opløsningsafstanden på mikroskopet er, jo højere opløsning er det, og jo bedre ydeevne.
Størrelsen af mikroskopets opløsning bestemmes af objektivlinsens opløsning, og objektivlinsens opløsning bestemmes af dens numeriske blænde og bølgelængden af belysningslyset.
Ved brug af den almindelige centrale belysningsmetode (den fotopiske belysningsmetode, der tillader lyset at passere gennem prøven jævnt), er opløsningsafstanden for mikroskopet d=0.61λ/NA
I formlen d——opløsningsafstanden for objektivlinsen, i nm.
λ—bølgelængde af belysningslys, enhed nm.
NA - objektivets numeriske blænde
For eksempel er den numeriske blænde på olie-immersionsobjektivet 1,25, og bølgelængdeområdet for synligt lys er 400-700nm. Hvis den gennemsnitlige bølgelængde er 550 nm, så d=270 nm, hvilket er omkring halvdelen af bølgelængden af belysningslyset. Generelt er opløsningsgrænsen for mikroskoper belyst med synligt lys 0,2 μm.
(2), okular
Fordi det er tæt på observatørens øjne, kaldes det også okularet. Installeret på den øverste ende af linsebeholderen.
1. Okularets struktur
Normalt er okularet sammensat af øvre og nedre sæt linser, den øvre linse kaldes øjenlinsen, og den nederste linse kaldes den konvergerende linse eller feltlinse. Der er en membran mellem de øvre og nedre linser eller under feltspejlet (dets størrelse bestemmer størrelsen af synsfeltet), fordi prøven netop er afbildet på membranens overflade, kan et lille stykke hår limes på denne membran som en pegepind til at angive mål for en bestemt egenskab. Et okularmikrometer kan også placeres på det for at måle størrelsen af den observerede prøve.
Jo kortere længden af okularet er, desto større er forstørrelsen (fordi forstørrelsen af okularet er omvendt proportional med okularets brændvidde).
2. Okularets rolle
Det er for yderligere at forstørre det klart opløste 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 okular og objektivlinse
Den fine struktur, der tydeligt er blevet løst af objektivlinsen, hvis den ikke forstørres igen af okularet, og ikke kan nå den størrelse, som det menneskelige øje kan skelne, så vil den ikke være klar; men den fine struktur, som objektivlinsen ikke kan skelne, selvom den forstørres igen af det højtydende okular, er det stadig ikke klart, så okularet kan kun forstørre og vil ikke forbedre opløsningen af mikroskopet. Nogle gange, selvom objektivlinsen kan skelne mellem to meget tætte objektpunkter, er det stadig umuligt at se klart, fordi afstanden mellem billederne af disse to objektpunkter er mindre end øjnenes opløsningsafstand. Derfor er okularet og objektivlinsen ikke kun relateret til hinanden, men begrænser også hinanden.
