Ako poznáte zväčšenie okulárov a objektívov optického mikroskopu?
Zväčšenie optického mikroskopu je súčinom zväčšenia šošovky objektívu a zväčšenia okuláru. Ak je napríklad šošovka objektívu 10× a okulár 10×, zväčšenie je 10×10=100.
1. Klasifikácia šošoviek objektívu:
Objektívy možno rozdeliť na suché objektívy a objektívy s ponorením do kvapaliny podľa rôznych podmienok používania; Objektívy s kvapalinovou imerziou možno rozdeliť na objektívy s ponorením do vody a objektívy s olejovou imerziou (bežne používané zväčšenie je 90-100-krát).
Podľa rôznych zväčšení ho možno rozdeliť na objektívy s nízkou svetelnosťou (menej ako 10-krát), objektívy so strednou silou (približne 20-krát) a objektívy s vysokou svetelnosťou (40-65-krát).
Podľa korekcie aberácie sa delí na achromatické šošovky objektívu (bežne používané, šošovky objektívu, ktoré dokážu korigovať chromatickú aberáciu dvoch farieb svetla v spektre) a apochromatické šošovky objektívu (šošovky objektívu, ktoré dokážu korigovať chromatickú aberáciu troch farieb svetla v spektre, drahé a zriedka používané).
2. Hlavné parametre šošovky objektívu:
Medzi hlavné parametre šošovky objektívu patria: zväčšenie, numerická apertúra a pracovná vzdialenosť.
① Zväčšenie označuje pomer veľkosti obrazu videného okom k veľkosti zodpovedajúceho preparátu. Vzťahuje sa skôr na pomer dĺžok než na pomer plôch. Príklad: Zväčšenie je 100×, čo sa vzťahuje na preparát s dĺžkou 1 μm. Dĺžka zväčšeného obrazu je 100 μm. Ak sa vypočíta na základe plochy, zväčšenie je 10,000-krát.
Celkové zväčšenie mikroskopu sa rovná súčinu zväčšenia objektívu a okulárov.
②. Číselná apertúra sa nazýva aj pomer apertúry objektívu, skrátene NA alebo A. Je to hlavný parameter šošovky objektívu a kondenzora a je úmerný rozlíšeniu mikroskopu. Číselná apertúra suchých objektívov je 0.05-0.95 a numerická apertúra objektívov s olejovou imerziou (cédrový olej) je 1,25.
③. Pracovná vzdialenosť sa vzťahuje na vzdialenosť od spodnej časti prednej šošovky šošovky objektívu k hornej časti krycieho skla preparátu, keď je pozorovaný preparát najčistejší. Pracovná vzdialenosť šošovky objektívu súvisí s ohniskovou vzdialenosťou šošovky objektívu. Čím dlhšia je ohnisková vzdialenosť šošovky objektívu, tým menšie je zväčšenie a tým dlhšia je jej pracovná vzdialenosť. Napríklad: 10x šošovka objektívu je označená 10/0.25 a 160/0.17, kde 10 je zväčšenie šošovky objektívu; 0,25 je numerická apertúra; 160 je dĺžka tubusu objektívu (v mm); 0,17 je štandardná hrúbka krycieho skla (v mm) ). Efektívna pracovná vzdialenosť 10x objektívu je 6,5 mm a efektívna pracovná vzdialenosť 40x objektívu je 0,48 mm.
3. Funkciou šošovky objektívu je prvé zväčšenie preparátu. Je to najdôležitejší komponent, ktorý určuje výkon mikroskopu – úroveň rozlíšenia.
Rozlíšenie sa tiež nazýva rozlíšenie alebo schopnosť rozlíšenia. Veľkosť rozlíšenia je vyjadrená číselnou hodnotou rozlišovacej vzdialenosti (minimálna vzdialenosť medzi dvoma bodmi objektu, ktorú je možné rozlíšiť). Vo fotopickej vzdialenosti (25 cm) môžu normálne ľudské oči jasne vidieť dva body objektu 0.0 73 mm od seba. Táto hodnota 0,073 mm je rozlišovacia vzdialenosť normálnych ľudských očí. Čím menšia je rozlišovacia vzdialenosť mikroskopu, tým vyššie je jeho rozlíšenie, čo znamená, že jeho výkon je lepší.
Rozlíšenie mikroskopu je určené rozlišovacou schopnosťou šošovky objektívu, ktorá je zase určená jej číselnou apertúrou a vlnovou dĺžkou osvetľujúceho svetla.
Pri použití bežného centrálneho osvetlenia (fotopické osvetlenie, ktoré umožňuje svetlu prechádzať vzorkou rovnomerne) je rozlišovacia vzdialenosť mikroskopu d=0.61λ/NA
Vo vzorci d——rozlišovacia vzdialenosť šošovky objektívu, jednotka nm.
λ——Vlnová dĺžka osvetlenia, jednotka nm.
NA ——Číselná apertúra šošovky objektívu
Napríklad numerická apertúra objektívu s olejovou imerziou je 1,25, rozsah vlnových dĺžok viditeľného svetla je 400-700nm a priemerná vlnová dĺžka je 550 nm, potom d=270 nm, čo je približne polovica vlnovej dĺžky osvetľovacieho svetla. Vo všeobecnosti je limit rozlíšenia mikroskopu osvetleného viditeľným svetlom 0,2 μm.
(2) Okulár
Pretože je blízko očí pozorovateľa, nazýva sa aj okulár. Inštaluje sa na horný koniec tubusu objektívu.
1. Štruktúra okuláru
Zvyčajne sa okulár skladá z dvoch súprav horných a spodných šošoviek. Horná šošovka sa nazýva očná šošovka a spodná šošovka sa nazýva zbiehavá šošovka alebo poľná šošovka. Medzi hornou a spodnou šošovkou alebo pod poľnou šošovkou je clona (jej veľkosť určuje veľkosť zorného poľa). Pretože je preparát zobrazený presne na povrchu otvoru, malý kúsok vlasu môže byť prilepený k otvoru ako ukazovateľ na označenie cieľa určitej charakteristiky. Dá sa naň umiestniť aj okulárový mikrometer na meranie veľkosti pozorovaného preparátu.
Čím kratšia je dĺžka okuláru, tým väčšie je zväčšenie (pretože zväčšenie okuláru je nepriamo úmerné ohniskovej vzdialenosti okuláru).
2. Funkcia okuláru
Ide o ďalšie zväčšenie čistého skutočného obrazu, ktorý bol zväčšený šošovkou objektívu do takej miery, aby ho ľudské oko mohlo ľahko jasne rozlíšiť. Zväčšenie bežne používaných okulárov je 5-16-krát.
3. Vzťah medzi okulármi a šošovkami objektívu
Jemné štruktúry, ktoré boli jasne rozlíšené šošovkou objektívu, nebudú jasne viditeľné, ak nie sú opätovne zväčšené okulárom a nemôžu dosiahnuť veľkosť, ktorú dokáže rozlíšiť ľudské oko. Jemné štruktúry, ktoré šošovka objektívu nedokáže rozlíšiť, však napriek opätovnému zväčšeniu okulárom s vysokým výkonom nebudú viditeľné. Stále to nie je jasné, takže okulár môže fungovať len ako lupa a nezlepší rozlíšenie mikroskopu. Niekedy, aj keď šošovka objektívu dokáže rozlíšiť dva veľmi blízke body objektu, stále nie je možné jasne vidieť, pretože vzdialenosť medzi obrazmi dvoch bodov objektu je menšia ako rozlišovacia vzdialenosť oka. Preto sú okulár a šošovka objektívu navzájom prepojené a navzájom sa obmedzujú.
