Ako určiť zväčšenie okuláru a šošovky objektívu optického mikroskopu
Zväčšenie optického mikroskopu je kombináciou zväčšenia šošovky objektívu a okuláru. Zväčšenie je napríklad 1010=100, ak má šošovka objektívu hodnotu 10 a okulár má hodnotu 10.
Jedna šošovka objektívu:
1. Klasifikácia šošoviek objektívu:
Podľa rôznych podmienok použitia môže byť šošovka objektívu rozdelená na suché šošovky objektívu a šošovky ponorené do kvapaliny; medzi nimi možno šošovky s kvapalinovou imerziou rozdeliť na šošovky s ponorením do vody a šošovky s olejovou imerziou (bežne používané zväčšenie je 90-100-krát).
Možno ich rozdeliť na šošovky objektívu s nízkym zväčšením (menej ako 10-krát), šošovky objektívu so stredným zväčšením (približne 20-krát) a šošovky objektívu s vysokým zväčšením na základe rôznych zväčšení (40-65-krát).
Achromatické šošovky objektívu (zvyčajne používané šošovky objektívu, ktoré dokážu korigovať chromatickú aberáciu dvoch rôznych typov farebného svetla v spektre) a apochromatické šošovky objektívu sa delia podľa okolností korekcie aberácie (šošovka objektívu, ktorá dokáže korigovať chromatickú aberáciu tri druhy farebného svetla v spektre, ktoré je drahé a málo používané).
2. Hlavné parametre šošovky objektívu:
Zväčšenie, numerická apertúra a pracovná vzdialenosť sú tri hlavné charakteristiky šošovky objektívu.
Pomer veľkosti obrazu vnímaného očami k veľkosti porovnateľného preparátu sa označuje ako 1 zväčšenie. Namiesto pomeru plôch sa týka pomeru dĺžok. Vzorka s dĺžkou 1 m sa vzťahuje na faktor zväčšenia 100. Zväčšený obraz meria na dĺžku 100 m. Ak sa vypočíta na základe plochy, je 10,000-krát väčšia.
Súčet zväčšení objektívu a okuláru mikroskopu je jeho celkovým zväčšením.
2. Skratka NA alebo A znamená numerickú apertúru, často známu ako apertúrny pomer. Je to primárna premenná šošovky objektívu a kondenzora a nepriamo súvisí s rozlíšením mikroskopu. Numerická apertúra suchých objektívov sa pohybuje od 0.05-0,95, zatiaľ čo objektívy s olejovou imerziou (cédrový olej) sú 1,25.
3. Pojem „pracovná vzdialenosť“ opisuje vzdialenosť medzi hornou časťou krycieho skla vzorky a spodnou časťou šošovky objektívu, keď je skúmaný predmet najčistejší. Ohnisková vzdialenosť šošovky objektívu ovplyvňuje pracovnú vzdialenosť šošovky. Pracovná vzdialenosť a zväčšenie šošovky objektívu sa zvyšujú so zvyšujúcou sa ohniskovou vzdialenosťou. Príklad: 10x šošovka objektívu je označená 10/0.25 a 160/0.17, kde 10 je šošovka zväčšenie, 0,25 je jeho numerická apertúra, 160 je jeho dĺžka (v milimetroch) a 0,17 je jeho typická hrúbka (v milimetroch). Efektívna pracovná vzdialenosť 10x šošovky objektívu je 6,5 mm a efektívna pracovná vzdialenosť 40x objektívu priemer šošovky je 0,48 mm.
3. Najdôležitejšou zložkou, ktorá ovplyvňuje rozlíšenie mikroskopu, je šošovka objektívu, ktorej úlohou je spočiatku zväčšiť preparát.
Rozlíšenie a rozlišovacia schopnosť sú iné názvy pre rozlíšenie. Hodnota rozlišovacej vzdialenosti predstavuje veľkosť rozlíšenia (minimálna vzdialenosť medzi dvoma bodmi objektu, ktorú možno rozlíšiť). Normálne ľudské oči dokážu rozlíšiť dva body objektu, ktoré sú od seba vzdialené {{0}} 0,073 mm pri fotopickej vzdialenosti 25 cm. Rozlišovacia vzdialenosť typických ľudských očí je 0,073 mm. Rozlíšenie a výkon mikroskopu sa zlepšujú so znižovaním rozlišovacej vzdialenosti.
Ďalšie názvy pre rozlíšenie zahŕňajú rozlišovaciu schopnosť a rozlíšenie. Veľkosť rozlíšenia je indikovaná hodnotou vzdialenosti rozlíšenia (minimálna vzdialenosť medzi dvoma bodmi objektu, ktorú možno rozlíšiť). Vo fotopickej vzdialenosti 25 cm môžu normálne ľudské oči rozlíšiť dva body objektu, ktoré sú od seba vzdialené 0.073 mm. Typické ľudské oko má rozlišovaciu vzdialenosť 0,073 mm. So znižovaním rozlišovacej vzdialenosti sa zvyšuje rozlíšenie a funkčnosť mikroskopu.
D je vzdialenosť rozlíšenia šošovky objektívu, vyjadrená vo vzorci v nanometroch.
—Vnm, vlnová dĺžka osvetľujúceho svetla.
Číselná apertúra šošovky objektívu sa označuje skratkou NA.
Napríklad spektrum viditeľného svetla sa pohybuje od 400 do 700 nm a numerická apertúra šošovky objektívu s olejovou imerziou je 1,25. d=270 nm alebo približne polovica vlnovej dĺžky osvetľujúceho svetla, ak je priemerná vlnová dĺžka 550 nm. Mikroskopy osvetlené viditeľným svetlom majú zvyčajne limit rozlíšenia 0,2 m.
(2), okulár
Pretože je blízko očí pozorovateľa, nazýva sa aj okulár. Inštaluje sa na horný koniec tubusu objektívu.
1. Štruktúra okuláru
Okulár sa zvyčajne skladá z horných a spodných súprav šošoviek, horná šošovka sa nazýva očná šošovka a spodná šošovka sa nazýva zbiehavá šošovka alebo poľná šošovka. Medzi hornou a dolnou šošovkou alebo pod poľným zrkadlom je clona (jej veľkosť určuje veľkosť zorného poľa), pretože preparát je len zobrazovaný na povrchu clony, na túto clonu je možné nalepiť malý kúsok vlasu 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. Úloha okuláru
Ide o ďalšie zväčšenie jasne rozlíšeného skutočného obrazu, ktorý bol zväčšený šošovkou objektívu do takej miery, aby ho ľudské oko mohlo ľahko a jasne rozlíšiť. Zväčšenie bežne používaných okulárov je 5-16-krát.
3. Vzťah medzi okulárom a šošovkou objektívu
Jemná štruktúra, ktorá bola jasne rozlíšená šošovkou objektívu, ak nie je znovu zväčšená okulárom a nemôže dosiahnuť veľkosť, ktorú ľudské oko dokáže rozlíšiť, potom nebude jasná; ale jemná štruktúra, ktorú šošovka objektívu nedokáže rozlíšiť, hoci ju vysokovýkonný okulár znova zväčší, stále nie je jasná, takže okulár môže iba zväčšiť 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 týchto dvoch bodov objektu je menšia ako rozlišovacia vzdialenosť očí. Preto okulár a šošovka objektívu spolu nielen súvisia, ale sa aj obmedzujú.
