Optiske principper og ydeevne af mikroskoper
Det traditionelle optiske mikroskop består af et optisk system og en mekanisk struktur til at understøtte dem. Det optiske system omfatter en objektivlinse, et okular og en kondensatorlinse, som alle er komplicerede forstørrelseslinser lavet af forskellige slags optisk glas. Objektivlinse vil forstørre prøvebilledet, dets forstørrelse M ting med følgende formel: M ting=Δ ∕ f 'ting, hvor f 'ting er objektivets brændvidde, Δ kan forstås som afstanden mellem objektivlinsen og okularet. Okularet vil være billedet af objektivlinsen igen forstørret til et imaginært billede foran personen 250 mm til menneskelig observation, hvilket er de fleste mennesker føler **** observationsposition, okularet af forstørrelsen af M øjet { {2}}/f'eye, f'eye er okularet for brændvidden. Mikroskopets samlede forstørrelse er produktet af objektivet og okularet, dvs. M=M objekt * M okular=Δ * 250∕f'eye * f;objekt. Det kan ses, reducere brændvidden af objektivet linse og okular vil gøre den samlede forstørrelse, som er mikroskopet kan se ** og andre mikroorganismer af nøglen, men også forskellen mellem dens og almindelige forstørrelsesglas.
Så er det tænkeligt at reducere det f'objektive f'okular uden grænser for at øge forstørrelsen, så vi kan se mere subtile objekter? Svaret er nej! Dette skyldes, at karakteren af det lys, der bruges til at afbilde, er en slags elektromagnetisk bølge, og derfor i udbredelsesprocessen uundgåeligt producerer diffraktions- og interferensfænomener, ligesom de dagligt sete krusninger på vandoverfladen, når man møder forhindringer, kan afrundes, de to søjler af vandbølger kan møde hinanden for at styrke eller svække den samme. Når lysbølgerne fra et punktformet lysemitterende objekt peger ind i objektivlinsen, hindrer objektivlinsen på kanten udbredelsen af lys, diffraktion og interferens, efter at objektivlinsen ikke længere kan samles i et punkt, men dannelse af en vis størrelse af stedet, er der også en række intensitet af periferien af den svage og gradvist aftagende glorie, vi kalder midten af den lyse plet for Avery-punktet, to lysemitterende punkter tæt på en vis afstand når de to pletter vil overlappe, indtil det ikke kan bekræftes for de to pletter. Riley foreslog et kriterium, at når centerafstanden mellem de to pletter er lig med radius af den luftige plet, kan de to pletter skelnes, beregnet, at afstanden mellem de to lysemitterende punkter e=0.61 i ∕n.sinA=0.61 ind i ∕NA, hvor ind i bølgelængden af lysbølger, kan det menneskelige øje modtages af bølgelængden af lysbølger på ca. 0.4-0 .7 um, n for det lysemitterende punkt for det mellemste brydningsindeks, hvor det lysemitterende punkt er placeret i det lysemitterende punkts brydningsindeks. Brydningsindeks for mediet, hvor det lysemitterende punkt, såsom i luften, n ≈ 1, i vandet, n ≈ 1,33, og A for det lysemitterende punkt for objektivlinsens kantvinkel på halvdelen, NA kendt som objektivets numeriske blænde. Fra ovenstående formel kan objektivlinsen skelne afstanden mellem de to punkter ved lysets bølgelængde og den numeriske blændeåbning af det menneskelige øjes begrænsninger på grund af det menneskelige øjes visuelle * skarpe bølgelængde på ca. 0. 5 um, og A-vinklen ikke er mere end 90 grader, sinA er altid mindre end 1, for det tilgængelige lystransmitterende medium * brydningsindekset på ca. 1,5, så e-værdien er altid større end 0.2 um, dette er det optiske mikroskop, der kan skelne * den mindste grænse for afstanden. Hvis du gennem mikroskopforstørrelsesbilleddannelsen vil være i stand til at få en vis NA-værdi af objektivlinsens opløsning af objektets punktafstand e forstørret til nok til at kunne skelnes af det menneskelige øje, er det nødvendigt for Mig større end eller lig med { {31}}.15 mm, hvor 0.15 mm for det eksperimentelle menneskelige øje kan skelne mellem de to mikroobjekter placeret foran øjet ved 250 mm i afstanden mellem * lille, så M Større end eller lig med (0,15 ∕ 0,61 ind i) NA ≈ 500N.A, for at kunne foretage observation For at gøre observationen ikke for besværlig, vil M fordoblet være nok, det vil sige 500N.A Mindre end eller lig med M Mindre end eller lig med 1000N.A, er et rimeligt valg af den samlede forstørrelse af mikroskopområdet, og så er den samlede forstørrelse meningsløs, fordi objektivlinsens numeriske blænde er begrænset til den * lille opløselige afstand til at øge forstørrelsen har været umuligt at skelne detaljerne i de mindre objekter.
