Millä aloilla optisia mikroskooppeja käytetään eniten?
Sairaalat ovat suurimmat sovelluspaikat mikroskoopeille, joita käytetään pääasiassa sellaisten tietojen tarkistamiseen kuten potilaan kehon nesteiden muutokset, ihmiskehoon tunkeutuvat bakteerit, muutokset solukudosrakenteessa jne. sekä tarjoavat lääkäreille referenssi- ja varmistusmenetelmiä hoidon muotoiluun. suunnitelmia. Kirurgiassa mikroskooppi on lääkäreiden tärkein työkalu; maataloudessa jalostus, tuholaistorjunta ja muu työ ei tule toimeen ilman mikroskoopin apua; teollisessa tuotannossa hienojen osien käsittelytarkastus ja kokoonpanosäätö sekä materiaaliominaisuuksien tutkimus Osaaminen; Rikostutkijat luottavat usein mikroskooppeihin analysoidakseen erilaisia mikroskooppisia rikoksia tärkeänä keinona todellisen murhaajan määrittämisessä. Ympäristönsuojeluosastot tarvitsevat myös mikroskooppeja havaitessaan erilaisia kiinteitä epäpuhtauksia; Geologiset ja kaivosinsinöörit sekä kulttuuriset muinaisjäännökset ja arkeologit käyttävät mikroskooppeja Löydetyt vihjeet voivat arvioida syvät maanalaiset mineraaliesiintymät tai päätellä pölyisen historiallisen totuuden; edes ihmisten jokapäiväinen elämä ei tule toimeen ilman mikroskooppeja, kuten kauneus- ja kampaamoteollisuus, joka voi käyttää mikroskooppeja ihon ja hiusten laadun havaitsemiseen. Parhaan tuloksen saavuttamiseksi. On nähtävissä, kuinka tiiviisti mikroskooppi on integroitunut ihmisten tuotantoon ja elämään.
Eri käyttötarkoitusten mukaan mikroskoopit voidaan karkeasti luokitella neljään luokkaan: biologiset mikroskoopit, metallografiset mikroskoopit, stereomikroskoopit ja polarisaatiomikroskoopit. Kuten nimestä voi päätellä, biologisia mikroskooppeja käytetään pääasiassa biolääketieteessä, ja havaintoobjektit ovat enimmäkseen läpinäkyviä tai läpikuultavia mikrokappaleita; metallografisia mikroskooppeja käytetään pääasiassa läpinäkymättömien esineiden pinnan, kuten materiaalien metallografisen rakenteen ja pintavirheiden tarkkailuun; Vaikka kohdetta suurennetaan ja kuvataan, kohteen ja kuvan suuntaus suhteessa ihmissilmään on myös johdonmukainen, ja siinä on syvyyden tunne, mikä on sopusoinnussa ihmisten tavanomaisten visuaalisten tapojen kanssa; Polarisoivat mikroskoopit käyttävät eri materiaalien läpäisy- tai heijastusominaisuuksia polarisoidussa valossa erilaisten mikroobjektien erottamiseen Komponentti. Lisäksi joitain erikoistyyppejä voidaan myös jakaa alaryhmiin, kuten käänteinen biologinen mikroskooppi tai viljelymikroskooppi, jota käytetään pääasiassa viljelmän tarkkailuun viljelyastian pohjan kautta; fluoresenssimikroskooppi käyttää tiettyjä aineita absorboimaan tiettyä lyhyemmän aallonpituuden valoa Tietyn pidemmän aallonpituisen valon ominaisuudet näiden aineiden olemassaolon havaitsemiseksi ja niiden sisällön arvioimiseksi; vertailumikroskoopilla voidaan muodostaa rinnakkaisia tai päällekkäisiä kuvia kahdesta samassa näkökentässä olevasta kohteesta, jotta voidaan verrata näiden kahden kohteen yhtäläisyyksiä ja eroja.
Perinteiset optiset mikroskoopit koostuvat pääasiassa optisista järjestelmistä ja niitä tukevista mekaanisista rakenteista. Optiset järjestelmät sisältävät objektiivilinssit, okulaarit ja kondensaattorilinssit, jotka kaikki ovat monimutkaisia erilaisista optisista laseista valmistettuja suurennuslaseja. Objektiivin linssi suurentaa näytteen kuvaa, ja sen suurennus M-objekti määritetään seuraavalla kaavalla: M-objekti=Δ∕f'objekti , missä f'objekti on objektiivin polttoväli ja Δ voidaan ymmärtää objektiivin ja okulaarin väliseksi etäisyydeksi. Okulaari suurentaa objektiivin muodostaman kuvan uudelleen ja muodostaa virtuaalisen kuvan 250 mm:n etäisyydeltä ihmissilmän eteen havainnointia varten. Tämä on mukavin havaintoasento useimmille ihmisille. Okulaarin suurennus M eye=250/f' eye, f' eye on okulaarin polttoväli. Mikroskoopin kokonaissuurennus on objektiivin ja okulaarin tulo, eli M=M objekti*M silmä=Δ*250/f' eye *f; esine. Voidaan nähdä, että objektiivin ja okulaarin polttovälin pienentäminen lisää kokonaissuurennusta, joka on avain bakteerien ja muiden mikro-organismien näkemiseen mikroskoopilla, ja se on myös ero sen ja tavallisten suurennuslasien välillä.
Onko siis mahdollista pienentää f'objektin f'-verkkoa ilman rajoituksia suurennoksen lisäämiseksi, jotta voimme nähdä hienovaraisempia kohteita? Vastaus on ei! Tämä johtuu siitä, että kuvantamiseen käytetty valo on pohjimmiltaan eräänlainen sähkömagneettinen aalto, joten diffraktio- ja interferenssiilmiöitä esiintyy väistämättä etenemisprosessin aikana, aivan kuten jokapäiväisessä elämässä näkyvät aaltoilut veden pinnalla voivat kiertää esteitä vastaan. , ja kaksi vesiaallon pylvästä voivat vahvistaa toisiaan kohtaaessaan Tai heikentää samaa. Kun pistemäisen valaisevan esineen lähettämä valoaalto tulee objektiiviin, objektiivilinssin kehys estää valon etenemisen, mikä johtaa diffraktioon ja häiriöihin. On olemassa sarja valorenkaita, joiden voimakkuus on heikko ja vähitellen heikkenevä. Kutsumme keskeistä valopilkkua ilmavaksi levyksi. Kun kaksi valoa lähettävää pistettä ovat lähellä tiettyä etäisyyttä, kaksi valopistettä menevät päällekkäin, kunnes niitä ei voida vahvistaa kahdeksi valopisteeksi. Rayleigh ehdotti arviointistandardia, ajatellen, että kun kahden valopisteen keskipisteiden välinen etäisyys on yhtä suuri kuin Airy-kiekon säde, kaksi valopistettä voidaan erottaa. Laskennan jälkeen kahden valoa emittoivan pisteen välinen etäisyys tällä hetkellä on e=0.61 入/n.sinA=0.61 I/NA, missä I on valon aallonpituus, aallonpituus Ihmissilmän vastaanottaman valon määrä on noin 0.4-0,7 um, ja n on sen väliaineen taitekerroin, jossa valoa säteilevä piste sijaitsee, kuten ilmassa, n ≈1, vedessä, n≈1,33 ja A on puolet valoa emittoivan pisteen avautumiskulmasta objektiivin kehykseen nähden, ja NA:ta kutsutaan objektiivin numeeriseksi aukoksi. Yllä olevasta kaavasta voidaan nähdä, että valon aallonpituus ja numeerinen aukko rajoittavat kahden pisteen välistä etäisyyttä, jotka objektiivilinssillä voidaan erottaa. Koska ihmissilmän terävimmän näön aallonpituus on noin 0,5 um ja kulma A ei saa ylittää 90 astetta, sinA on aina pienempi kuin 1. Käytettävissä olevan taitekerroin maksimi valoa läpäisevä väliaine on noin 1,5, joten e-arvo on aina suurempi kuin 0,2um, joka on pienin rajaetäisyys, jonka optinen mikroskooppi pystyy erottamaan. Suurenna kuvaa mikroskoopilla, jos haluat suurentaa objektin pisteen etäisyyttä e, jonka objektiivilinssi pystyy ratkaisemaan tietyllä NA-arvolla, joka riittää ihmissilmälle, tarvitset Me Suurempi tai yhtä suuri kuin {{26 }},15 mm, jossa {{30}},15 mm on ihmissilmän kokeellinen arvo Kahden mikroobjektin välinen vähimmäisetäisyys, joka voidaan erottaa 250 mm:n etäisyydellä silmien edessä, joten M Suurempi kuin tai yhtä suuri kuin (0,15∕0,61 in) NA≈500N.A, jotta havainnointi ei olisi liian työläs, riittää kaksinkertaistaa M, eli 500N. A Pienempi tai yhtä suuri kuin M Pienempi tai yhtä suuri kuin 1000 N.A on kohtuullinen valintaalue mikroskoopin kokonaissuurennokselle. Riippumatta siitä, kuinka suuri kokonaissuurennus on, se on merkityksetöntä, koska objektiivin numeerinen aukko on rajoittanut pienintä erotettavaa etäisyyttä, ja suurennusta lisäämällä on mahdotonta erottaa enempää. Pienet esineet ovat yksityiskohtaisia.
