Подробное объяснение знаний обычного оптического микроскопа: структура
Обыкновенный оптический микроскоп является точным оптическим прибором. В то время как самые простые микроскопы в прошлом состояли всего из нескольких линз, современные микроскопы состоят из набора линз. Обычные оптические микроскопы обычно могут увеличивать объекты в 1500-2000 раз.
(1) Структура микроскопа
Структуру обычного оптического микроскопа можно разделить на две части: одна представляет собой механическое устройство, а другая — оптическую систему. Только когда эти две части хорошо взаимодействуют друг с другом, микроскоп может функционировать.
1. Механическое устройство микроскопа
Механическое устройство микроскопа включает держатель объектива, оправу объектива, револьверную головку, предметный столик, толкатель, винт грубого перемещения, винт точного перемещения и другие компоненты.
(1) Основание зеркала Основание зеркала — это основной кронштейн микроскопа, состоящий из двух частей: основания и кронштейна зеркала. К нему крепятся предметный столик и оправа объектива, и он является основанием для установки компонентов оптической системы увеличения.
(2) Оправа объектива Окуляр подсоединяется к верхней части оправы объектива, а конвертер соединяется с нижней частью, образуя темную комнату между окуляром и объективом (установленным под конвертором).
Расстояние от задней кромки объектива до заднего конца оправы объектива называется механической длиной оправы. Потому что увеличение объектива зависит от определенной длины оправы объектива. Изменение длины оправы объектива не только меняет увеличение, но и влияет на качество изображения. Поэтому при использовании микроскопа нельзя произвольно изменять длину оправы объектива. Стандартная длина тубуса микроскопа установлена на международном уровне 160 мм, и это число указано на корпусе объектива.
(3) Преобразователь объектива Преобразователь объектива может быть установлен с 3-4 объективами, как правило, с тремя объективами (малое увеличение, большое увеличение, масляная линза). Микроскопы Nikon оснащены четырьмя объективами. Поворачивая преобразователь, можно при необходимости соединить любую из линз объектива и оправу объектива, образуя увеличительную систему с окуляром на оправе объектива.
(4) Сцена В центре сцены есть отверстие, через которое проходит свет. На предметном столике имеются пружинные зажимы и толкатели для образцов, которые используются для фиксации или перемещения положения образца таким образом, чтобы микроскопический объект находился точно в центре поля зрения.
(5) Толкатель представляет собой механическое устройство для перемещения образца. Он состоит из металлической рамы с двумя приводными валами, одним горизонтальным и одним вертикальным. Хороший микроскоп имеет шкалу, выгравированную на вертикальном и горизонтальном стержнях рамки, которая представляет собой очень точную плоскую координату. Галстук. Если нам необходимо повторно наблюдать за определенной частью контролируемого образца, при первом осмотре мы можем записать значение вертикальной и горизонтальной шкал, а затем перемещать толкатель в соответствии со значением, чтобы найти положение исходного образца.
(6) Винт грубого перемещения Винт грубого перемещения представляет собой механизм, который перемещает оправу объектива для регулировки расстояния между линзой объектива и образцом. В старых микроскопах грубый винт закручивается вперед, а линза опускается, приближаясь к образцу. Когда для микроскопического исследования используется новый микроскоп (например, микроскоп Nikon), предметный столик поворачивается вперед правой рукой, чтобы поднять предметный столик и позволить образцу приблизиться к линзе объектива, и наоборот, образец падает с линза объектива.
(7) Винт с микродвижением Винт с грубым движением может регулировать фокусное расстояние только грубо. Чтобы получить наиболее четкое изображение объекта, необходимо использовать микровинт для дальнейшей настройки. Тубус объектива перемещается на 0,1 мм (100 микрон) за один оборот микроспирали. В более новых микроскопах более высокого класса спирали грубого и точного перемещения соосны.
Принцип изображения увеличительного стекла
Оптическая линза из стекла или других прозрачных материалов с изогнутой поверхностью может увеличивать и отображать объекты. Схема оптического пути показана на рисунке 1. Объект AB, расположенный в фокусе F со стороны объекта и имеющий размер y, формируется в мнимое изображение A'B' размера y' с помощью увеличительного стекла.
увеличение увеличительного стекла
Γ=250/f'
В формуле 250--фотопическое расстояние единицей измерения является мм.
f'-- фокусное расстояние увеличительного стекла в мм
Под увеличением понимается отношение угла обзора изображения объекта, наблюдаемого с помощью увеличительного стекла, к углу обзора объекта, наблюдаемого без увеличительного стекла на расстоянии 250 мм.
2. Оптическая система микроскопа
Оптическая система микроскопа состоит из рефлектора, конденсора, объектива, окуляра и др. Оптическая система увеличивает объект и формирует увеличенное изображение объекта. См. рис. 1-2.
(1) Отражатель. В более раннем обычном оптическом микроскопе для осмотра объекта использовался естественный свет, а отражатель устанавливался на основании зеркала. Рефлектор состоит из одного плоского и другого вогнутого зеркал, которые отражают проецируемый на него свет к центру конденсорной линзы, освещая образец. Вогнутые зеркала используются, когда конденсор не используется, а вогнутые зеркала могут конденсировать свет. При использовании конденсора обычно используется плоское зеркало. Новый высококачественный держатель объектива для микроскопа оснащен источником света и винтом регулировки тока, который может регулировать интенсивность света путем регулировки текущего размера.
(2) Конденсор Конденсор находится под предметным столиком и состоит из конденсорной линзы, радужной апертуры и подъемного винта. Конденсор можно разделить на конденсор светлого поля и конденсор темного поля. Обычные оптические микроскопы снабжены конденсорами светлого поля. Конденсоры светлого поля включают конденсаторы Аббе, конденсаторы Циммера и конденсаторы встряхивания. Конденсоры Аббе проявляют хроматические и сферические аберрации при числовых апертурах объективов выше 0.6. Конденсор Ziming имеет высокую степень коррекции хроматической аберрации, сферической аберрации и аберрации комы и является конденсором с лучшим качеством в светлопольной микроскопии, но он не подходит для линз объектива ниже 4x. Откидывание конденсора может привести к тому, что верхняя линза конденсора сместится с пути света, чтобы удовлетворить потребности объектива с малым увеличением (4×) и большим полем зрения.
Конденсор устанавливается под предметным столиком, и его функция состоит в том, чтобы сфокусировать свет, отраженный источником света через отражатель, на образце, чтобы получить максимально сильное освещение, чтобы изображение объекта было ярким и четким. Высоту конденсора можно отрегулировать так, чтобы фокус падал на осматриваемый объект для максимальной яркости. Фокус типичного конденсора находится на 1,25 мм выше него, а предел его подъема — на 0,1 мм ниже плоскости предметного столика. Следовательно, толщина требуемого предметного стекла должна быть в пределах 0.8-1.2 мм, в противном случае исследуемый образец не будет в фокусе, что повлияет на эффект микроскопического исследования. Передняя часть передней группы линз конденсора также оснащена радужной апертурой, которую можно открывать вверх и вниз, что влияет на разрешение и контраст изображения. Если диафрагма слишком мала, разрешение уменьшается, а контрастность увеличивается. Поэтому при наблюдении регулировкой ирисовой диафрагмы полевую диафрагму (микроскоп с полевой диафрагмой) открывают на описывающую периферию поля зрения, так что предметы, не находящиеся в поле зрения, не могут попасть ни в какие легкий. Освещение, чтобы избежать помех от рассеянного света.
(3) Линза объектива Линза объектива, установленная на преобразователе на переднем конце оправы объектива, впервые использует свет для изображения проверяемого объекта. Качество изображения объектива оказывает решающее влияние на разрешение. Характеристики объектива зависят от числовой апертуры (числовая апертура, сокращенно NA) объектива. Числовая апертура каждого объектива указана на корпусе объектива. Чем больше числовая апертура, тем лучше характеристики объектива.
