Mistä tiedät optisen mikroskoopin okulaarien ja objektiivilinssien suurennuksen?
Optisen mikroskoopin suurennus on objektiivin linssin ja okulaarin suurennuksen tulos. Jos objektiivin linssi on esimerkiksi 10× ja okulaari 10×, suurennus on 10×10=100.
1. Objektiivilinssien luokitus:
Objektiivilinssit voidaan jakaa kuiviin objektiiveihin ja nesteimmersioobjektiiviin eri käyttöolosuhteiden mukaan; nesteupotusobjektiivit voidaan jakaa vesi- ja öljyimmersioobjektiiveihin (yleisesti käytetty suurennus on 90-100-kertainen).
Eri suurennusten mukaan se voidaan jakaa pienitehoisiin objektiiveihin (alle 10 kertaa), keskitehoisiin objektiiveihin (noin 20 kertaa) ja suuritehoisiin objektiiveihin (40-65 kertaa).
Aberraation korjauksen mukaan se jaetaan akromaattiseen objektiiviin (yleisesti käytetty objektiivilinssi, joka voi korjata valon kahden värin kromaattista poikkeavaa spektrissä) ja apokromaattiseen objektiiviin (objektiivilinssiin, joka voi korjata kolmen värin kromaattisen poikkeaman) spektrin valosta, kallis ja harvoin käytetty).
2. Objektiivin pääparametrit:
Objektiivin pääparametreja ovat: suurennus, numeerinen aukko ja työskentelyetäisyys.
① Suurennus tarkoittaa silmän näkemän kuvan koon suhdetta vastaavan näytteen kokoon. Se viittaa pituuksien suhteeseen eikä pinta-alojen suhteeseen. Esimerkki: Suurennus on 100×, mikä viittaa näytettä, jonka pituus on 1 μm. Suurennetun kuvan pituus on 100 μm. Jos lasketaan alueen perusteella, suurennus on 10,000 kertaa.
Mikroskoopin kokonaissuurennus on yhtä suuri kuin objektiivin ja okulaarien suurennuksen tulo.
②. Numeerista aukkoa kutsutaan myös linssin aukkosuhteeksi, lyhennettynä NA tai A. Se on objektiivilinssin ja kondensaattorin pääparametri ja on verrannollinen mikroskoopin resoluutioon. Kuivien objektiivien 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 tarkkailtava 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 linssistä; 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 komponentti, joka määrittää mikroskoopin suorituskyvyn - resoluution.
Resoluutiota kutsutaan myös resoluutioksi tai resoluutiokyvyksi. Resoluution koko ilmaistaan resoluutioetäisyyden numeerisena arvona (vähimmäisetäisyys kahden objektipisteen välillä, joka voidaan selvittää). Valokuvaetäisyydellä (25 cm) normaalit ihmissilmät näkevät selvästi kaksi kohdepistettä 0.073 mm:n etäisyydellä toisistaan. Tämä 0,073 mm:n arvo on normaalin ihmissilmän resoluutioetäisyys. Mitä pienempi mikroskoopin resoluutioetäisyys on, sitä suurempi on sen resoluutio, mikä tarkoittaa sitä parempaa sen suorituskykyä.
Mikroskoopin resoluutio määräytyy objektiivilinssin resoluution mukaan, joka puolestaan määräytyy sen numeerisen aukon ja valaisevan valon aallonpituuden mukaan.
Käytettäessä tavallista keskusvalaistusta (valokuvaa, joka päästää valon kulkemaan tasaisesti näytteen läpi), mikroskoopin resoluutioetäisyys on d=0.61λ/NA
Kaavassa d——objektiivin erotusetäisyys, yksikkö nm.
λ——Valaistusvalon aallonpituus, yksikkö nm.
NA ——Objektiivilinssin numeerinen aukko
Esimerkiksi öljyimmersioobjektiivin numeerinen aukko on 1,25, näkyvän valon aallonpituusalue on 400-700nm ja keskimääräinen aallonpituus on 550 nm, sitten d=270 nm, joka on noin puolet valaistusvalon aallonpituudesta. Yleensä näkyvällä valolla valaistun mikroskoopin 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 kahdesta sarjasta ylä- ja alalinssejä. Ylempää linssiä kutsutaan silmälinssiksi ja alempaa linssiä kutsutaan suppenevaksi linssiksi tai kenttälinssiksi. Ylemmän ja alemman linssin välissä tai kenttälinssin alla on aukko (sen koko määrittää näkökentän koon). Koska näyte on kuvattu tarkasti aukon pinnalle, aukkoon voidaan liimata pieni pala hiusta osoittamaan tietyn ominaisuuden kohdetta. Sen päälle voidaan asettaa myös okulaarimikrometri mittaamaan tarkasteltavan näytteen kokoa.
Mitä lyhyempi okulaarin pituus, sitä suurempi suurennus (koska okulaarin suurennus on kääntäen verrannollinen okulaarin polttoväliin).
2. Okulaarin toiminta
Tarkoituksena on suurentaa objektiivin suurentamaa selkeää todellista kuvaa edelleen siinä määrin, että ihmissilmä pystyy helposti erottamaan sen selvästi. Yleisesti käytettyjen okulaarien suurennus on 5-16 kertaa.
3. Okulaarien ja objektiivilinssien välinen suhde
Objektiivilinssin selkeästi erottamat hienot rakenteet eivät näy selvästi, jos niitä ei suurenneta uudelleen okulaarilla eivätkä ne voi saavuttaa ihmissilmän erottamaa kokoa. Hienojakoisia rakenteita, joita objektiivilinssi ei pysty ratkaisemaan, ei kuitenkaan näytetä huolimatta tehokkaan okulaarin uudelleensuurennuksesta. Se ei ole vielä selvä, joten okulaari voi toimia vain suurennuslasina, eikä se paranna mikroskoopin resoluutiota. Joskus, vaikka objektiivilinssi pystyy erottamaan kaksi hyvin läheistä kohdepistettä, on silti mahdotonta nähdä selvästi, koska kahden kohdepisteen kuvien välinen etäisyys on pienempi kuin silmän resoluutioetäisyys. Siksi okulaari ja objektiivi ovat molemmat yhteydessä toisiinsa ja rajoittavat toisiaan.
