1. Числовая апертура
Числовая апертура обозначается аббревиатурой NA. Числовая апертура является основным техническим параметром объектива и конденсорной линзы, а также важным показателем для оценки производительности обоих (особенно для объектива). Величина его числового значения указана на оболочке линзы объектива и линзе конденсора соответственно.
Числовая апертура (ЧА) представляет собой произведение показателя преломления (n) среды между передней линзой объектива и досматриваемым объектом и синуса половины угла апертуры (u). Формула выражается следующим образом: NA=nsinu/2
Угол апертуры, также известный как «угол зеркала», представляет собой угол, образованный точкой объекта на оптической оси объектива и эффективным диаметром передней линзы объектива. Чем больше угол апертуры, тем ярче свет, попадающий в объектив, что пропорционально эффективному диаметру объектива и обратно пропорционально расстоянию от фокальной точки.
При микроскопическом наблюдении, если вы хотите увеличить значение числовой апертуры, угол апертуры нельзя увеличить, и единственный способ — увеличить значение показателя преломления n среды. На основе этого принципа изготавливаются объективы с водной иммерсией и объективы с масляной иммерсией. Поскольку показатель преломления n среды больше 1, значение NA может быть больше 1.
Максимальная числовая апертура составляет 1,4, что является теоретически и технически пределом. В настоящее время в качестве среды используется бронафталин с высоким показателем преломления. Показатель преломления бронафталина равен 1,66, поэтому значение числовой апертуры может быть больше 1,4.
Здесь следует отметить, что для того, чтобы в полной мере проявиться эффект числовой апертуры объектива, числовая апертура конденсора должна быть равна или немного больше, чем числовая апертура объектива во время наблюдения.
Числовая апертура имеет тесную связь с другими техническими параметрами, она практически определяет и влияет на другие технические параметры. Оно пропорционально разрешению, пропорционально увеличению и обратно пропорционально глубине резкости. По мере увеличения значения числовой апертуры ширина поля зрения и рабочее расстояние соответственно уменьшаются.
2. Разрешение
Разрешение микроскопа относится к минимальному расстоянию между двумя точками объекта, которые могут быть четко различимы с помощью микроскопа, также известному как «коэффициент дискриминации». Формула его расчета: σ=λ/NA
где σ — минимальное разрешающее расстояние; λ — длина волны света; NA — числовая апертура объектива. Разрешение видимой линзы объектива определяется числовой апертурой линзы объектива и длиной волны источника света освещения. Чем больше значение NA, тем короче длина волны освещающего света, меньше значение σ и выше разрешение.
Для увеличения разрешения, т. е. уменьшения значения σ, можно предпринять следующие меры.
(1) Уменьшите значение длины волны λ и используйте источник света с короткой длиной волны.
(2) Увеличьте значение n среды, чтобы увеличить значение NA (NA=nsinu/2).
(3) Увеличьте значение угла апертуры u, чтобы увеличить значение числовой апертуры.
(4) Увеличьте контраст между светлым и темным.
3. Увеличение и эффективное увеличение
Из-за двух увеличений объектива и окуляра общее увеличение Γ микроскопа должно быть произведением увеличения объектива и увеличения окуляра Γ1:
Γ= Γ1
Очевидно, микроскоп может иметь гораздо большее увеличение, чем увеличительное стекло, и увеличение микроскопа можно легко изменить, заменив объективы и окуляры с разным увеличением.
Увеличение также является важным параметром микроскопа, но нельзя слепо верить, что чем больше увеличение, тем лучше. Пределом увеличения микроскопа является эффективное увеличение.
Разрешение и увеличение — два разных, но связанных понятия. Формула отношения: 500NA
Когда числовая апертура выбранного объектива недостаточно велика, то есть разрешение недостаточно велико, микроскоп не может различить тонкую структуру объекта. В это время, даже при чрезмерном увеличении увеличения, можно получить только изображение с большими контурами, но нечеткими деталями. , называемое неэффективным увеличением. С другой стороны, если разрешение соответствует требованиям, а увеличение недостаточно, микроскоп может разрешать, но изображение слишком мало, чтобы его можно было четко увидеть человеческим глазом. Следовательно, чтобы в полной мере использовать разрешающую способность микроскопа, числовая апертура должна быть разумно согласована с общим увеличением микроскопа.
4. Глубина фокуса
Глубина резкости - это аббревиатура глубины резкости, то есть при использовании микроскопа, когда фокус находится на объекте, четко видны не только точки на плоскости точки, но и в пределах определенной толщины выше и ниже плоскости. Ясно, что толщина этой прозрачной части и есть глубина резкости. Когда глубина резкости большая, можно увидеть весь слой досматриваемого объекта, а при малой глубине резкости можно увидеть только тонкий слой досматриваемого объекта. Глубина резкости имеет следующую связь с другими техническими параметрами:
(1) Глубина резкости обратно пропорциональна общему увеличению и числовой апертуре объектива.
(2) Глубина резкости большая, а разрешение уменьшено.
Из-за большой глубины резкости объектива с малым увеличением трудно делать снимки с объективом с малым увеличением. Подробности будут описаны на микрофотографиях.
5. Поле зрения
При рассматривании микроскопа видимая яркая круглая область называется полем зрения, а ее размер определяется полевой диафрагмой окуляра.
Диаметр поля зрения также называется шириной поля зрения, которая относится к фактическому диапазону объекта наблюдения, который может быть размещен в круглом поле зрения, наблюдаемом под микроскопом. Чем больше диаметр поля зрения, тем легче наблюдать.
Существует формула F=FN/
В формуле F: диаметр поля зрения, FN: номер поля зрения (номер поля, сокращенно FN, указанный на внешней стороне оправы объектива окуляра), : увеличение объектива объектив.
Это видно из формулы:
(1) Диаметр поля зрения пропорционален количеству полей зрения.
(2) Увеличение увеличения объектива уменьшает диаметр поля зрения. Поэтому, если под маломощным объективом можно увидеть всю картину досматриваемого объекта, а заменить его объективом с большим увеличением, то можно будет увидеть только малую часть досматриваемого объекта.
6. Плохое покрытие
В оптическую систему микроскопа также входит покровное стекло. Из-за нестандартной толщины покровного стекла световой путь после того, как свет попадает в воздух из покровного стекла и преломляется, изменяется, что приводит к разности фаз, что является плохим покрытием. Плохое покрытие влияет на качество звука микроскопа.
На международном уровне стандартная толщина покровного стекла составляет {{0}},17 мм, а допустимый диапазон составляет 0,16-0,18 мм. Разница в этом диапазоне толщин рассчитана при изготовлении объектива. Отметка 0,17 на корпусе объектива указывает на необходимую толщину покровного стекла объектива.
7. Рабочее расстояние WD
Рабочее расстояние также называют расстоянием до объекта, которое относится к расстоянию между поверхностью передней линзы объектива и исследуемым объектом. Во время осмотра под микроскопом объект, подлежащий осмотру, должен быть в пределах от одного до двух фокусных расстояний объектива. Поэтому оно и фокусное расстояние два понятия. То, что мы обычно называем фокусировкой, на самом деле является регулировкой рабочего расстояния.
Когда числовая апертура объектива постоянна, рабочее расстояние короткое, а угол апертуры большой.
Объектив с большим увеличением и большой числовой апертурой имеет небольшое рабочее расстояние.
