Оптични принципи и характеристики на микроскопите
Традиционният оптичен микроскоп се състои от оптична система и механична структура, която ги поддържа. Оптичната система включва обектив, окуляр и събирателна леща, всички от които са сложни увеличителни лещи, направени от различни видове оптично стъкло. Лещата на обектива ще увеличи изображението на образеца, неговото увеличение M нещо по следната формула: M нещо=Δ ∕ f 'нещо, където f 'нещо е фокусното разстояние на лещата на обектива, Δ може да се разбира като разстоянието между лещата на обектива и окуляра. Окулярът ще бъде изображението на лещата на обектива, отново увеличено във въображаемо изображение пред лицето на 250 мм за човешко наблюдение, което е по-голямата част от хората, които чувстват **** позиция за наблюдение, окулярът на увеличението на окото M { {2}}/f'eye, f'eye е окулярът на фокусното разстояние. Общото увеличение на микроскопа е произведение на обектива и окуляра, т.е. M=M обект * M окуляр=Δ * 250∕f'око * f;обект. Може да се види, намаляване на фокусното разстояние на обектива и окуляра ще направи общото увеличение, което е микроскопът може да види ** и други микроорганизми от ключа, но също и разликата между неговата и обикновената лупа.
И така, възможно ли е да намалим неограничено обектива на окуляра, за да увеличим увеличението, така че да можем да виждаме по-фини обекти? Отговорът е не! Това е така, защото естеството на светлината, използвана за изобразяване, е вид електромагнитна вълна и по този начин в процеса на разпространение неизбежно предизвиква явления на дифракция и интерференция, точно както ежедневно наблюдаваните вълни по повърхността на водата при среща с препятствия могат да бъдат заоблени, двата стълба от водни вълни могат да се срещнат, за да ги усилят или отслабят. Когато светлинните вълни от точков светлоизлъчващ обект се насочат към лещата на обектива, лещата на обектива на ръба възпрепятства разпространението на светлината, дифракцията и интерференцията, след като лещата на обектива вече не може да бъде събрана в точка, но образуване на определен размер на петното, има също поредица от интензитет на периферията на слабия и постепенно намаляващ ореол, ние наричаме центъра на светлото петно за петното на Ейвъри, две светлоизлъчващи точки близо до определено разстояние когато двете петна ще се припокриват, докато не може да бъде потвърдено за двете петна. Райли предложи критерий, че когато централното разстояние на двете петна е равно на радиуса на петното на Еъри, двете петна могат да бъдат разграничени, изчислено, че разстоянието между двете светлоизлъчващи точки e=0.61 в ∕n.sinA=0.61 в ∕NA, където в дължината на вълната на светлинните вълни, човешкото око може да бъде получено от дължината на вълната на светлинните вълни от около 0.4-0 .7 um, n за точката на излъчване на светлина със среден показател на пречупване, където точката на излъчване на светлина се намира в индекса на излъчване на светлина на точката на излъчване на светлина. Коефициент на пречупване на средата, в която точката на излъчване на светлина, като например във въздуха, n ≈ 1, във водата, n ≈ 1,33, и A за точката на излъчване на светлина на рамката на лещата на обектива ъгъл на половината, NA известна като числова апертура на лещата на обектива. От горната формула лещата на обектива може да разграничи разстоянието между двете точки по дължината на вълната на светлината и числената апертура на ограниченията на човешкото око, дължащи се на зрителната * рязка дължина на вълната на човешкото око от около 0. 5 um и ъгълът A не е повече от 90 градуса, sinA винаги е по-малък от 1, за наличната светлопропусклива среда * индексът на пречупване от около 1,5, така че e-стойността винаги е по-голяма от 0.2 хм, това е оптичният микроскоп, който може да различи * най-малката граница на разстоянието. Чрез изображението с увеличение на микроскопа, ако искате да можете да имате някаква NA стойност на разделителната способност на лещата на обектива на разстоянието между точките на обекта e, увеличена до достатъчно, за да бъде разпозната от човешкото око, е необходимо да Ме По-голямо или равно на { {31}}.15 mm, където 0.15 mm за експерименталното човешко око може да различи двата микрообекта, поставени пред окото на 250 mm в разстоянието между * малкия, така че M По-голямо или равно на (0,15 ∕ 0,61 в) NA ≈ 500N.A, за да се направи наблюдение За да направи наблюдението не е твърде трудоемко, M удвоено ще бъде достатъчно, т.е. 500N.A По-малко от или равно на M По-малко или равно на 1000N.A, е разумен избор на общото увеличение на обхвата на микроскопа и тогава общото увеличение е безсмислено, тъй като цифровата апертура на лещата на обектива е ограничена до * малка разделима разстояние за увеличаване на увеличението е невъзможно да се разграничат детайлите на по-малките обекти.
