Как да видите увеличението на окуляра и обектива на оптичен микроскоп
Увеличението на оптичния микроскоп е продукт на увеличението на лещата на обектива и увеличението на окуляра. Например, ако лещата на обектива е 10×, а окулярът е 10×, увеличението е 10×10=100.
Една цел:
1. Класификация на обективните лещи:
Лещата на обектива може да бъде разделена на суха обективна леща и течна имерсионна леща на обектив според различните условия на употреба; сред които обективите с течно потапяне могат да бъдат разделени на обективи с потапяне във вода и обективи с потапяне в масло (често използваното увеличение е 90-100 пъти).
Според различното увеличение може да се раздели на обектив с ниско увеличение (под 10 пъти), обектив със средно увеличение (около 20 пъти) и обектив с високо увеличение (40-65 пъти).
Според ситуацията за коригиране на аберациите, той се разделя на ахроматична леща на обектива (често използвана леща на обектива, която може да коригира хроматичната аберация на два цвята в спектъра) и ахроматична леща на обектива (обективна леща, която може да коригира хроматичната аберация на трицветни светлини в спектъра, скъп и по-малко използван).
2. Основните параметри на обектива:
Основните параметри на обектива включват: увеличение, цифрова апертура и работно разстояние.
①, увеличението се отнася до съотношението на размера на изображението, видяно от окото, към размера на съответния образец. Отнася се по-скоро за съотношението на дължините, отколкото за съотношението на площите. Пример: Увеличението е 100×, което означава, че дължината на образеца е 1 μm. Дължината на увеличеното изображение е 100 μm. Ако се изчислява по площ, тя се увеличава 10,000 пъти.
Общото увеличение на микроскопа е равно на произведението от увеличенията на обектива и окуляра.
②. Числовата апертура се нарича също съотношение на лещата, съкратено като NA или A, което е основният параметър на обективната леща и кондензатора и е пропорционална на разделителната способност на микроскопа. Сухите обективи имат числова апертура 0.05-0.95, а маслените имерсионни обективи (кедрово масло) имат числова апертура 1,25.
③. Работното разстояние се отнася до разстоянието от дъното на предната леща на лещата на обектива до горната част на покривното стъкло на образеца, когато наблюдаваният образец е най-ясен. Работното разстояние на лещата на обектива е свързано с фокусното разстояние на лещата на обектива. Колкото по-голямо е фокусното разстояние на лещата на обектива, толкова по-малко е увеличението и толкова по-дълго е работното разстояние. Пример: 10x обектив е маркиран с 10/0.25 и 160/0.17, от които 10 е увеличението на обектива; 0,25 е числовата апертура; 160 е дължината на цевта на обектива (единица mm); 0,17 е стандартната дебелина на покривното стъкло (единица mm)). Ефективното работно разстояние на обектива 10x е 6,5 mm, а ефективното работно разстояние на обектива 40x е 0,48 mm.
3. Функцията на лещата на обектива е да увеличи образеца за първи път. Това е най-важният компонент, който определя работата на микроскопа - нивото на разделителна способност.
Резолюцията се нарича още резолюция или резолюция. Размерът на разделителната способност се изразява чрез стойността на разделителното разстояние (минималното разстояние между две обектни точки, които могат да бъдат разрешени). На фотопично разстояние (25 см) нормалното човешко око може ясно да види две точки на обект, които са 0.073 мм една от друга. Стойността от 0,073 mm е разделителната способност на нормалното човешко око. Колкото по-малко е разстоянието на разделителна способност на микроскопа, толкова по-висока е неговата разделителна способност, което означава по-добра производителност.
Разделителната способност на микроскопа се определя от разделителната способност на лещата на обектива, а разделителната способност на лещата на обектива се определя от неговата цифрова апертура и дължината на вълната на осветителната светлина.
При използване на обикновения метод на централно осветяване (метод на фотопично осветяване, който кара светлината да преминава равномерно през образеца), разделителната способност на микроскопа е d=0.61λ/NA
където d е разстоянието на разделителна способност на лещата на обектива в nm.
λ——дължина на вълната на осветената светлина, в nm.
NA - числовата апертура на обектива
Например, цифровата апертура на обектива с маслена имерсия е 1,25, обхватът на дължината на вълната на видимата светлина е 400-700nm, а средната дължина на вълната е 550 nm, след това d=270 nm, което е около половината от дължината на вълната на осветителната светлина. Обикновено границата на разделителната способност на микроскопа при осветяване с видима светлина е 0,2 μm.
(2) Окуляри
Тъй като е близо до окото на наблюдателя, се нарича още окуляр. Монтира се в горния край на цевта на обектива.
1. структура на окуляра
Обикновено окулярът се състои от два комплекта горни и долни лещи, горната леща се нарича очна леща, а долната леща се нарича събирателна леща или полева леща. Между горната и долната леща или под полевата леща се монтира диафрагма (размерът й определя размера на зрителното поле), тъй като образецът се изобразява само върху повърхността на диафрагмата, върху тази диафрагма може да се залепи малко парче коса като указател за посочване на целта на определена характеристика. Върху него може да се постави и окулярен микрометър за измерване на размера на наблюдавания образец.
Колкото по-къса е дължината на окуляра, толкова по-голямо е увеличението (тъй като увеличението на окуляра е обратно пропорционално на фокусното разстояние на окуляра).
2. Ролята на окулярите
Това е за допълнително увеличаване на реалното изображение, което е увеличено от лещата на обектива и може да бъде ясно разграничено до степен, в която човешкото око може лесно да го различи. Често използваното увеличение на окуляра е 5-16 пъти.
3. Връзката между окуляр и обектив
Фината структура, която лещата на обектива вече е разрешила ясно, ако не бъде увеличена повторно от окуляра и не може да достигне размера, който човешкото око може да различи, тогава няма да може да вижда ясно; но фината структура, която не може да се различи от лещата на обектива, въпреки че е увеличена повторно от окуляра с висока мощност, все още не е ясна, така че окулярът може само да увеличава и няма да подобри разделителната способност на микроскопа. Понякога, въпреки че лещата на обектива може да различи две обектни точки, които са близо една до друга, все още е невъзможно да се вижда ясно, тъй като разстоянието между изображенията на тези две обектни точки е по-малко от разрешаващото разстояние на окото. Следователно окулярът и лещата на обектива са взаимосвързани и се ограничават взаимно.
