Как определить увеличение окуляра и объектива оптического микроскопа
Увеличение оптического микроскопа представляет собой комбинацию увеличения объектива и окуляра. Например, увеличение равно 1010=100, если линза объектива равна 10, а окуляр — 10.
Один объектив:
1. Классификация объективов:
В зависимости от различных условий использования объективы можно разделить на сухие объективы и иммерсионные линзы; среди них жидкостные иммерсионные линзы можно разделить на иммерсионные линзы с водой и линзы с масляной иммерсией (обычно используемое увеличение составляет 90-100 раз).
Его можно разделить на объективы с малым увеличением (менее 10 раз), объективы со средним увеличением (приблизительно в 20 раз) и объективы с большим увеличением в зависимости от различных увеличений (40-65 раз).
Линзы ахроматических объективов (обычно используемые линзы, которые могут исправлять хроматическую аберрацию двух разных типов цветового спектра) и линзы апохроматических объективов разделяются в соответствии с условиями коррекции аберраций (линза объектива, которая может исправлять хроматическую аберрацию три вида цветного света в спектре, который дорог и редко используется).
2. Основные параметры объектива:
Увеличение, числовая апертура и рабочее расстояние являются тремя основными характеристиками объектива.
Отношение размера воспринимаемой глазами картинки к размеру сравнимого образца называется 1-кратным увеличением. Вместо соотношения площадей оно относится к соотношению длин. Образец длиной 1 м имеет коэффициент увеличения 100. Увеличенное изображение имеет длину 100 м. Если он рассчитывается на основе площади, он в 10,000 раз больше.
Сумма увеличений объектива и окуляра микроскопа составляет его общее увеличение.
2. Аббревиатура NA или A означает числовую апертуру, часто известную как светосила. Это основная переменная линзы объектива и конденсора, и она обратно пропорциональна разрешающей способности микроскопа. Числовая апертура сухих объективов находится в диапазоне 0.05-0,95, а числовая апертура иммерсионных объективов (кедровое масло) составляет 1,25.
3. Термин «рабочее расстояние» описывает расстояние между верхней частью покровного стекла образца и нижней частью линзы объектива, когда исследуемый предмет является наиболее четким. Фокусное расстояние объектива влияет на рабочее расстояние объектива. Рабочее расстояние и увеличение объектива увеличиваются с увеличением фокусного расстояния. Пример. Объектив с увеличением 10x имеет маркировку 10/0.25 и 160/0.17, где 10 – увеличение, 0,25 — числовая апертура, 160 — длина (в миллиметрах) и 0,17 — типичная толщина (в миллиметрах). Эффективное рабочее расстояние 10-кратного объектива составляет 6,5 мм, а эффективное рабочее расстояние 40-кратного объектива объектив 0,48 мм.
3. Наиболее важным компонентом, влияющим на разрешающую способность микроскопа, является линза объектива, которая первоначально увеличивает образец.
Разрешение и разрешающая способность — это другие названия разрешения. Значение расстояния разрешения представляет размер разрешения (минимальное расстояние между двумя точками объекта, которое может быть разрешено). Нормальный человеческий глаз может различить две точки объекта, которые находятся на расстоянии {{0}}.073 мм друг от друга на фотопическом расстоянии 25 см. Расстояние разрешения типичного человеческого глаза составляет 0,073 мм. Разрешение и производительность микроскопа улучшаются по мере уменьшения расстояния разрешения.
Другие названия разрешения включают разрешающую способность и разрешение. Размер разрешения указывается значением расстояния разрешения (минимальное расстояние между двумя точками объекта, которое может быть разрешено). На фотопическом расстоянии 25 см два объекта, находящиеся на расстоянии 0.073 мм друг от друга, могут быть различимы нормальным человеческим глазом. Типичный человеческий глаз имеет разрешающую способность на расстоянии 0,073 мм. По мере уменьшения расстояния разрешения увеличивается разрешение и функциональность микроскопа.
D - расстояние разрешения объектива, выраженное в нанометрах в формуле.
— Длина волны освещающего света в нм.
Числовая апертура объектива обозначается аббревиатурой NA.
Например, спектр видимого света находится в диапазоне от 400 до 700 нм, а числовая апертура масляного иммерсионного объектива составляет 1,25. d=270 нм, или примерно половину длины волны освещающего света, если средняя длина волны составляет 550 нм. Как правило, микроскопы с видимым светом имеют предел разрешения 0,2 мкм.
(2), окуляр
Поскольку он находится близко к глазам наблюдателя, его также называют окуляром. Устанавливается на верхний конец оправы объектива.
1. Структура окуляра
Обычно окуляр состоит из верхнего и нижнего наборов линз, верхняя линза называется глазной линзой, а нижняя линза называется собирающей линзой или полевой линзой. Между верхней и нижней линзами или под полевым зеркалом находится диафрагма (ее размер определяет размер поля зрения), т.к. образец как раз отображается на поверхности диафрагмы, на эту диафрагму можно приклеить небольшой кусочек волоса в качестве указателя для указания цели определенной характеристики. На него также можно поместить окуляр-микрометр для измерения размера наблюдаемого образца.
Чем короче длина окуляра, тем больше увеличение (поскольку увеличение окуляра обратно пропорционально фокусному расстоянию окуляра).
2. Роль окуляра
Это необходимо для дальнейшего увеличения четкого реального изображения, которое было увеличено объективом до такой степени, что человеческий глаз может легко различить его. Увеличение широко используемых окуляров составляет 5-16 раз.
3. Связь между окуляром и объективом
Тонкая структура, четко разрешенная объективом, если она не увеличена повторно окуляром и не может достичь размеров, которые может различить человеческий глаз, то она не будет четкой; но тонкая структура, которую объектив не может различить, хотя она повторно увеличивается мощным окуляром, все еще не ясна, поэтому окуляр может только увеличивать и не улучшит разрешение микроскопа. Иногда, хотя линза объектива может различить две очень близкие точки объекта, все же невозможно четко видеть, потому что расстояние между изображениями этих двух точек объекта меньше, чем разрешающая способность глаз. Поэтому окуляр и объектив не только связаны друг с другом, но и ограничивают друг друга.
