Mikroskooppien optiset periaatteet ja suorituskyky
Perinteinen optinen mikroskooppi koostuu optisesta järjestelmästä ja niitä tukevasta mekaanisesta rakenteesta. Optiseen järjestelmään kuuluu objektiivilinssi, okulaari ja kondensaattorilinssi, jotka kaikki ovat monimutkaisia erilaisista optisista lasista valmistettuja suurennuslinssejä. Objektiivilinssi suurentaa näytekuvaa, sen suurennus M-asia seuraavalla kaavalla: M-asia=Δ ∕ f 'asia, missä f'asia on objektiivin polttoväli, Δ voidaan ymmärtää etäisyydeksi objektiivin ja okulaarin välissä. Okulaari on objektiivin linssin kuva jälleen suurennettu kuvitteelliseksi kuvaksi ihmisen edessä 250 mm ihmisen havainnointia varten, mikä on suurin osa ihmisistä kokee **** havaintoasennon, okulaari M-silmän suurennus { {2}}/f'eye, f'eye on polttovälin okulaari. Mikroskoopin kokonaissuurennus on objektiivin ja okulaarin tulo, eli M=M objekti * M okulaari=Δ * 250∕f'eye * f;objekti. Se voidaan nähdä, vähentää polttoväliä objektiivin ja okulaari tekee koko suurennus, joka on mikroskoopilla voi nähdä ** ja muut mikro-organismit avain, mutta myös ero sen ja tavallisen suurennuslasin.
Onko siis mahdollista pienentää objektiivista okulaaria ilman rajoituksia suurennuksen lisäämiseksi, jotta voimme nähdä hienovaraisempia kohteita? Vastaus on ei! Tämä johtuu siitä, että kuvaamiseen käytetyn valon luonne on eräänlainen sähkömagneettinen aalto, ja siten etenemisprosessissa väistämättä syntyy diffraktio- ja interferenssiilmiöitä, aivan kuten päivittäin havaittavia aaltoja veden pinnalla esteitä vastaan voidaan pyöristää. vesiaallot voivat kohdata toisensa vahvistamaan tai heikentämään samaa. Kun valo aaltoi pistemäisestä valoa lähettävästä objektipisteestä objektiivin linssiin, reunan objektiivi estää valon etenemisen, diffraktion ja interferenssin, kun objektiivilinssiä ei voida enää kerätä pisteeseen, mutta tietyn kokoisen pisteen muodostuminen, on myös sarja heikon ja vähitellen vähenevän halon reuna-alueen intensiteettiä, kutsumme Avery-pisteen kirkkaan pisteen keskustaksi, kaksi valoa lähettävää pistettä tietyn etäisyyden lähellä kun kaksi pistettä menevät päällekkäin, kunnes sitä ei voida vahvistaa kahdelle pisteelle. Riley ehdotti kriteeriä, että kun kahden pisteen keskipisteen etäisyys on yhtä suuri kuin Airy-pisteen säde, kaksi pistettä voidaan erottaa, laskemalla, että kahden valoa emittoivan pisteen välinen etäisyys e=0.61 ∕n.sinA=0.61 ∕NA:han, jossa valoaaltojen aallonpituuteen, ihmissilmä voidaan vastaanottaa valoaaltojen aallonpituudella noin 0.4-0 .7 um, n keskipitkän taitekertoimen valoa emittoivalle pisteelle, jossa valoa emittoiva piste sijaitsee valoa emittoivan pisteen taitekertoimessa. Väliaineen taitekerroin, jossa valoa emittoiva piste, kuten ilmassa, n ≈ 1, vedessä, n ≈ 1,33 ja A objektiivin linssin puolikkaan reunakulman valoa säteilevä piste, NA tunnetaan objektiivin numeerisena aukona. Yllä olevasta kaavasta objektiivi voi erottaa kahden pisteen välisen etäisyyden valon aallonpituuden ja ihmissilmän rajoitusten numeerisen aukon perusteella, mikä johtuu ihmissilmän visuaalisesta * terävästä aallonpituudesta noin 0. 5 um, ja A-kulma on enintään 90 astetta, sinA on aina pienempi kuin 1, käytettävissä olevalla valoa läpäisevällä väliaineella * taitekerroin noin 1,5, joten e-arvo on aina suurempi kuin 0.2 um, tämä on optinen mikroskooppi, joka pystyy erottamaan etäisyyden * pienimmän rajan. Jos haluat saada mikroskoopin suurennuskuvauksen avulla objektin pisteen etäisyyden e objektiivin linssin resoluution NA-arvoa suurennetuksi niin suureksi, että ihmissilmä erottaa sen, on Me suurempi tai yhtä suuri kuin { {31}},15 mm, jossa 0.15 mm kokeellisella ihmissilmällä pystyy erottamaan kaksi mikroobjektia, jotka on sijoitettu silmän eteen 250 mm:n etäisyydelle *pienten, joten M suurempi tai yhtä suuri kuin (0,15 ∕ 0,61) NA ≈ 500N.A, jotta havainnointi ei olisi liian työlästä, M kaksinkertainen riittää, eli 500N.A Pienempi kuin tai yhtä suuri kuin M Pienempi tai yhtä suuri kuin 1000N.A, on kohtuullinen valinta mikroskoopin alueen kokonaissuurennuksesta, ja silloin kokonaissuurennus on merkityksetön, koska objektiivin linssin numeerinen aukko on rajoitettu * pieniin erottuvaan etäisyys suurennuksen lisäämiseksi on ollut mahdotonta erottaa pienempien esineiden yksityiskohtia.
