Dôležité technické špecifikácie optických mikroskopov
Pri mikroskopickej kontrole ľudia vždy dúfajú, že budú mať jasný a jasný ideálny obraz, ktorý si vyžaduje, aby optické technické parametre mikroskopu spĺňali určité normy, a vyžaduje, aby sa pri jeho používaní koordinoval podľa účelu mikroskopickej kontroly a skutočný stav Vzťah medzi parametrami. Len tak môžeme naplno využiť správnu funkciu mikroskopu a získať uspokojivé výsledky mikroskopickej kontroly.
Medzi optické technické parametre mikroskopu patrí: numerická apertúra, rozlíšenie, zväčšenie, hĺbka ostrosti, šírka zorného poľa, slabé pokrytie, pracovná vzdialenosť atď. Tieto parametre nie sú o to vyššie, že sú lepšie, navzájom súvisia a obmedzujú každý iné, pri použití by mal byť vzťah medzi parametrami koordinovaný podľa účelu kontroly mikroskopom a skutočnej situácie, ale rozlíšenie by malo prevažovať.
1. Numerická clona
Numerická apertúra sa označuje skratkou NA. Číselná apertúra je hlavným technickým parametrom objektívu a kondenzorovej šošovky a je dôležitým symbolom na posúdenie výkonu oboch (najmä pre objektív). Veľkosť jeho číselnej hodnoty je vyznačená na kryte šošovky objektívu a kondenzorovej šošovky.
Numerická apertúra (NA) je súčinom indexu lomu (n) média medzi prednou šošovkou šošovky objektívu a kontrolovaným objektom a sínusom polovice apertúrneho uhla (u). Vzorec je nasledujúci: NA=nsinu/2
Apertúrny uhol, tiež známy ako "uhol zrkadlového ústia", je uhol tvorený bodom objektu na optickej osi šošovky objektívu a efektívnym priemerom prednej šošovky šošovky objektívu. Čím väčší je uhol otvoru, tým väčší je svetelný tok vstupujúci do šošovky objektívu, ktorý je úmerný efektívnemu priemeru šošovky objektívu a nepriamo úmerný vzdialenosti ohniska.
Pri pozorovaní mikroskopom, ak chcete zvýšiť hodnotu NA, nie je možné zväčšiť uhol clony. Jediný spôsob je zvýšiť hodnotu indexu lomu n média. Na tomto princípe sa vyrábajú šošovky objektívov s ponorením do vody a šošovky s olejovou imerziou. Pretože hodnota indexu lomu n média je väčšia ako 1, hodnota NA môže byť väčšia ako 1.
Maximálna numerická clona je 1,4, čím sa dostala na hranicu teoreticky aj technicky. V súčasnosti sa ako médium používa brómnaftalén s vysokým indexom lomu. Index lomu brómnaftalénu je 1,66, takže hodnota NA môže byť väčšia ako 1,4.
Tu je potrebné zdôrazniť, že aby sa plne zohrala úloha numerickej apertúry šošovky objektívu, hodnota NA kondenzorovej šošovky by mala byť rovnaká alebo o niečo väčšia ako hodnota NA šošovke objektívu počas pozorovania.
Číselná clona úzko súvisí s ostatnými technickými parametrami a takmer určuje a ovplyvňuje ďalšie technické parametre. Je úmerná rozlíšeniu, úmerná zväčšeniu a nepriamo úmerná hĺbke ostrosti. So zvyšujúcou sa hodnotou NA sa zodpovedajúcim spôsobom zníži šírka zorného poľa a pracovná vzdialenosť.
2. Rozlíšenie
Rozlíšenie mikroskopu sa vzťahuje na minimálnu vzdialenosť medzi dvoma bodmi objektu, ktoré môže mikroskop jasne rozlíšiť, tiež známy ako „miera diskriminácie“. Jeho vzorec na výpočet je σ=λ/NA
kde σ je minimálna rozlišovacia vzdialenosť; λ je vlnová dĺžka svetla; NA je numerická apertúra šošovky objektívu. Rozlíšenie šošovky viditeľného objektívu je určené dvoma faktormi: hodnotou NA šošovky objektívu a vlnovou dĺžkou zdroja osvetlenia. Čím väčšia je hodnota NA, tým kratšia je vlnová dĺžka osvetľovacieho svetla a čím menšia je hodnota σ, tým vyššie je rozlíšenie.
Na zvýšenie rozlíšenia, tj zníženie hodnoty σ, možno vykonať nasledujúce opatrenia
(1) Znížte hodnotu vlnovej dĺžky λ a použite zdroj svetla s krátkou vlnovou dĺžkou.
(2) Zvýšte strednú hodnotu n, aby ste zvýšili hodnotu NA (NA=nsinu/2).
(3) Zvýšte hodnotu clonového uhla u, aby ste zvýšili hodnotu NA.
(4) Zvýšte kontrast medzi svetlom a tmou.
3. Zväčšenie a efektívne zväčšenie
Vzhľadom na dve zväčšenia šošovky objektívu a okuláru by celkové zväčšenie Γ mikroskopu malo byť súčinom zväčšenia šošovky objektívu a zväčšenia okuláru Γ1:
Γ= Γ1
Je zrejmé, že v porovnaní s lupou môže mať mikroskop oveľa väčšie zväčšenie a zväčšenie mikroskopu sa dá ľahko zmeniť výmenou šošovky objektívu a okuláru s rôznymi zväčšeniami.
Dôležitým parametrom mikroskopu je aj zväčšenie, no nemožno slepo veriť, že čím väčšie zväčšenie, tým lepšie. Hranica zväčšenia mikroskopu je efektívne zväčšenie.
Rozlíšenie a zväčšenie sú dva rôzne, ale súvisiace pojmy. Relačný vzorec: 500NA
Keď numerická apertúra zvolenej šošovky objektívu nie je dostatočne veľká, to znamená, že rozlíšenie nie je dostatočne vysoké, mikroskop nedokáže rozlíšiť jemnú štruktúru objektu. V tomto čase, aj keď je zväčšenie nadmerne zvýšené, získaný obraz môže byť iba obrazom s veľkým obrysom, ale nejasnými detailmi. , nazývané neplatné zväčšenie. Naopak, ak rozlíšenie spĺňa požiadavky, ale zväčšenie je nedostatočné, mikroskop má schopnosť rozlíšiť, ale obraz je stále príliš malý na to, aby ho ľudské oči jasne videli. Preto, aby sa naplno prejavila rozlišovacia schopnosť mikroskopu, numerická apertúra by mala byť primerane prispôsobená celkovému zväčšeniu mikroskopu.
4. Hĺbka ostrosti
Hĺbka ostrosti je skratka pre hĺbku ostrosti, to znamená, že pri použití mikroskopu, keď je zaostrenie na určitý objekt, je možné jasne vidieť nielen všetky body v rovine tohto bodu, ale aj v rámci určitej hrúbky nad a pod rovinou, Aby bolo jasné, hrúbka tejto čírej časti je hĺbka ostrosti. Ak je hĺbka ostrosti veľká, môžete vidieť celú vrstvu kontrolovaného objektu, ak je hĺbka ostrosti malá, môžete vidieť len tenkú vrstvu kontrolovaného objektu. Hĺbka ostrosti má s ostatnými technickými parametrami nasledujúci vzťah:
(1) Hĺbka ostrosti je nepriamo úmerná celkovému zväčšeniu a numerickej apertúre šošovky objektívu.
(2) Hĺbka ostrosti je veľká a rozlíšenie je znížené.
Kvôli veľkej hĺbke ostrosti objektívu s malým zväčšením je ťažké fotografovať s objektívom s malým zväčšením. Toto bude podrobnejšie opísané na mikrofotografiách.
5. Priemer zorného poľa
Pri pozorovaní mikroskopu sa jasná kruhová oblasť nazýva zorné pole a jej veľkosť je určená clonou poľa v okulári.
Priemer zorného poľa sa tiež nazýva šírka zorného poľa, čo sa týka skutočného rozsahu kontrolovaného objektu, ktorý môže byť umiestnený v kruhovom zornom poli pozorovanom pod mikroskopom. Čím väčší je priemer zorného poľa, tým ľahšie je pozorovanie.
Existuje vzorec F=FN/
Vo vzorci F: priemer poľa, FN: číslo poľa (číslo poľa, skrátene FN, označené na vonkajšej strane tubusu okulára), : zväčšenie šošovky objektívu.
Je to vidieť zo vzorca:
(1) Priemer zorného poľa je úmerný počtu zorných polí.
(2) Zvýšením zväčšenia šošovky objektívu sa zníži priemer zorného poľa. Preto, ak vidíte celý obraz kontrolovaného objektu pod šošovkou s nízkym výkonom a zmeníte sa na šošovku objektívu s vysokým výkonom, môžete vidieť iba malú časť kontrolovaného objektu.
6. Slabé pokrytie
Súčasťou optického systému mikroskopu je aj krycie sklíčko. Kvôli neštandardnej hrúbke krycieho skla sa mení optická dráha svetla po vstupe do vzduchu z krycieho skla, čo má za následok fázový rozdiel, čo je slabé krytie. Vytváranie slabého pokrytia ovplyvňuje kvalitu zvuku mikroskopu.
Podľa medzinárodných predpisov je štandardná hrúbka krycieho skla {{0}},17 mm a povolený rozsah je 0.16-0,18 mm. Rozdiel v tomto rozsahu hrúbok bol vypočítaný pri výrobe šošovky objektívu. Označenie 0,17 na kryte šošovky objektívu označuje hrúbku krycieho skla, ktorú vyžaduje šošovka objektívu.
7. Pracovná vzdialenosť WD
Pracovná vzdialenosť sa tiež nazýva vzdialenosť objektu, ktorá sa vzťahuje na vzdialenosť od povrchu prednej šošovky šošovky objektívu k objektu, ktorý sa má kontrolovať. Počas mikroskopickej kontroly by kontrolovaný objekt mal byť v rozmedzí 1 až 2 násobku ohniskovej vzdialenosti šošovky objektívu. Preto sú to dva pojmy a ohnisková vzdialenosť. To, čo sa zvyčajne nazýva zaostrovanie, je v skutočnosti nastavenie pracovnej vzdialenosti.
V prípade určitej numerickej apertúry šošovky objektívu je pracovná vzdialenosť krátka a clonový uhol veľký.
Vysokovýkonný objektív s veľkou numerickou apertúrou má malú pracovnú vzdialenosť.
