Mikä on optisen mikroskoopin okulaarin ja objektiivilinssin suurennus?
Mikroskoopin optinen järjestelmä koostuu pääasiassa neljästä osasta: objektiivilinssi, okulaari, peili ja kondensaattori. Laajassa merkityksessä se sisältää myös valonlähteet, suodattimet, peitinlasit ja diat.
Optisen mikroskoopin suurennus on objektiivin linssin ja okulaarin suurennuksen tulos. Jos objektiivi on esimerkiksi 10× ja okulaari 10×, suurennus on 10×10=100.
(1) Objektiivi
Objektiivilinssi on tärkein osa, joka määrittää mikroskoopin suorituskyvyn. Se asennetaan objektiivilinssin muuntimeen ja on lähellä tarkkailtavaa kohdetta, joten sitä kutsutaan objektiiviksi tai objektiiviksi.
Objektiivin suurennus on verrannollinen sen pituuteen. Mitä suurempi objektiivilinssin suurennus, sitä pidempi objektiivilinssi.
Optinen mikroskooppi (lyhennettynä OM) on optinen instrumentti, joka käyttää optisia periaatteita pienentämään ja kuvaamaan pieniä esineitä, joita ihmissilmä ei pysty ratkaisemaan, jotta ihmiset voivat poimia mikrorakennetietoja.
1. Objektiivin luokitus
Objektiivilinssi voidaan jakaa kuivaan objektiivilinssiin ja nesteimmersioobjektiiviin eri käyttöolosuhteiden mukaan; niiden joukossa nesteimmersioobjektiivilinssi voidaan jakaa vesiimmersioobjektiiviin ja öljyimmersioobjektiiviin (yleisesti käytetty suurennus on 90-100-kertainen).
Eri suurennusten mukaan se voidaan jakaa matalan suurennoksen objektiiviin (alle 10 kertaa), keskisuurennoksi (noin 20 kertaa) ja suurennostettuun objektiiviin (40-65 kertaa).
Aberraation korjaustilanteen mukaan se jaetaan akromaattiseen objektiiviin (yleisesti käytetty objektiivilinssi, joka voi korjata kahden tyyppisen värivalon kromaattista poikkeamaa spektrissä) ja apokromaattiseen objektiiviin (objektiivilinssi, joka voi korjata kromaattista kolmen värillisen valon aberraatio spektrissä, mikä on kallista ja harvoin käytetty).
2. Objektiivin pääparametrit:
Objektiivin pääparametreja ovat: suurennus, numeerinen aukko ja työskentelyetäisyys.
① Suurennus tarkoittaa silmien näkemän kuvan koon suhdetta vastaavan näytteen kokoon. Se viittaa pituuksien suhteeseen eikä pinta-alojen suhteeseen. Esimerkki: Suurennuskerroin on 100×, mikä viittaa näytettä, jonka pituus on 1 μm. Suurennetun kuvan pituus on 100 μm. Jos se lasketaan alueen mukaan, se suurennetaan 10,000 kertaa.
Mikroskoopin kokonaissuurennus on yhtä suuri kuin objektiivin ja okulaarin suurennusten tulo.
②. Numeerista aukkoa kutsutaan myös aukkosuhteeksi, lyhennettynä NA tai A. Se on objektiivilinssin ja kondensaattorin pääparametri, ja se on suoraan verrannollinen mikroskoopin resoluutioon. Kuivaobjektiivien numeerinen aukko on 0.05-0,95 ja öljyimmersioobjektiivien (setriöljy) numeerinen aukko on 1,25.
③. Työskentelyetäisyys tarkoittaa etäisyyttä objektiivin linssin etulinssin alaosasta näytteen suojalasin yläosaan, kun havaittava näyte on kirkkain. Objektiivin toimintaetäisyys on suhteessa objektiivin polttoväliin. Mitä pidempi objektiivin polttoväli, sitä pienempi suurennus ja pidempi sen toimintaetäisyys. Esimerkki: 10x objektiivi on merkitty 10/0.25 ja 160/0.17, jossa 10 on suurennus objektiivin linssi; 0,25 on numeerinen aukko; 160 on linssin kotelon pituus (mm); 0,17 on suojalasin vakiopaksuus (mm) ). 10x objektiivin tehollinen työskentelyetäisyys on 6,5 mm ja 40x objektiivin tehokas työskentelyetäisyys on 0,48 mm. 3. Objektiivin tehtävänä on suurentaa näyte ensimmäistä kertaa. Se on tärkein osa, joka määrittää mikroskoopin suorituskyvyn – resoluution.
Resoluutiota kutsutaan myös resoluutioksi tai resoluutiovoimaksi. Tarkkuuden koko ilmaistaan resoluutioetäisyyden arvolla (vähimmäisetäisyys kahden objektipisteen välillä, joka voidaan ratkaista). Valokuvan etäisyydellä (25 cm) normaalit ihmissilmät näkevät selvästi kaksi kohdepistettä, jotka ovat 0.073 mm:n etäisyydellä toisistaan. Arvo 0,073 mm on normaalin ihmissilmän resoluutioetäisyys. Mitä pienempi mikroskoopin resoluutioetäisyys on, sitä suurempi on sen resoluutio ja sitä parempi suorituskyky.
Mikroskoopin resoluution koon määrää objektiivilinssin resoluutio, ja objektiivin resoluution määrää sen numeerinen aukko ja valaistusvalon aallonpituus.
Käytettäessä yleistä keskusvalaistusmenetelmää (fotooppinen valaistusmenetelmä, jonka avulla valo kulkee tasaisesti näytteen läpi), mikroskoopin resoluutioetäisyys on d=0.61λ/NA
Kaavassa d——objektiivin resoluutioetäisyys, nm.
λ — valaistusvalon aallonpituus, yksikkö nm.
NA - objektiivin numeerinen aukko
Esimerkiksi öljyimmersioobjektiivin numeerinen aukko on 1,25 ja näkyvän valon aallonpituusalue on 400-700nm. Jos keskimääräinen aallonpituus on 550 nm, niin d=270 nm, joka on noin puolet valaistusvalon aallonpituudesta. Yleensä näkyvällä valolla valaistujen mikroskooppien resoluutioraja on 0,2 μm.
(2), okulaari
Koska se on lähellä tarkkailijan silmiä, sitä kutsutaan myös okulaariksi. Asennettu objektiivin kotelon yläpäähän.
1. Okulaarin rakenne
Yleensä okulaari koostuu ylemmistä ja alemmista linssistä, ylempää linssiä kutsutaan silmälinssiksi ja alempaa linssiä kutsutaan suppenevaksi linssiksi tai kenttälinssiksi. Ylä- ja alalinssin välissä tai kenttäpeilin alla on kalvo (sen koko määrää näkökentän koon), koska näyte kuvataan vain kalvon pinnalle, tähän kalvoon voidaan liimata pieni pala hiusta osoittimena, joka osoittaa tietyn ominaisuuden kohteen. Sen päälle voidaan asettaa myös okulaarimikrometri mittaamaan havaitun näytteen kokoa.
Mitä lyhyempi okulaarin pituus, sitä suurempi suurennus (koska okulaarin suurennus on kääntäen verrannollinen okulaarin polttoväliin).
2. Okulaarin rooli
Tarkoituksena on suurentaa objektiivin suurentamaa selkeästi erottuvaa todellista kuvaa edelleen siinä määrin, että ihmissilmä pystyy helposti erottamaan sen selvästi.
Yleisesti käytettyjen okulaarien suurennus on 5-16 kertaa.
3. Okulaarin ja objektiivin välinen suhde
Hieno rakenne, joka on selkeästi ratkaistu objektiivin linssillä, jos sitä ei suurenneta uudelleen okulaarilla, eikä se voi saavuttaa kokoa, jonka ihmissilmä pystyy erottamaan, se ei ole selkeä; mutta hieno rakenne, jota objektiivilinssi ei pysty erottamaan, vaikka se suurennetaan uudelleen tehokkaalla okulaarilla, se ei ole vieläkään selvä, joten okulaari voi vain suurentaa, eikä se paranna mikroskoopin resoluutiota. Joskus vaikka objektiivilinssi pystyy erottamaan kaksi hyvin läheistä kohdepistettä, on silti mahdotonta nähdä selvästi, koska näiden kahden kohdepisteen kuvien välinen etäisyys on pienempi kuin silmien resoluutioetäisyys. Siksi okulaari ja objektiivi eivät vain liity toisiinsa, vaan myös rajoittavat toisiaan.
