Несколько важных оптических технических параметров микроскопа
Микроскоп имеет следующие важные оптико-технические параметры: числовая апертура, разрешение, увеличение, глубина фокуса, диаметр поля зрения, рабочее расстояние и др. Эти параметры не всегда максимально высоки, они взаимосвязаны и ограничивают друг друга. Необходимо выбрать соответствующие параметры в соответствии с фактическими потребностями проверки, чтобы достичь наилучших результатов.
1. Числовая апертура (NA)
Числовая апертура является ключевым элементом в оценке характеристик (разрешение, глубина резкости и яркость) объектива.
Числовая апертура (ЧА) рассчитывалась по следующей формуле.
NA=n×sinx
n=показатель преломления среды между образцом и линзой объектива (воздух: n=1, масло: n=1,515)
X: угол, образованный оптической осью и наиболее удаленным от центра объектива преломленным светом.
При наблюдении с помощью микроскопа, если вы хотите увеличить числовую апертуру, нельзя увеличивать угол апертуры. Наилучший способ — увеличить значение показателя преломления n среды. По этому принципу изготавливаются водоиммерсионные и масляно-иммерсионные объективы. Поскольку значение показателя преломления n среды больше единицы, значение NA может быть больше единицы.
Максимальная числовая апертура составляет 1,4, что является пределом как теоретически, так и технически. В настоящее время в качестве среды используется бромнафталин с высоким показателем преломления. Показатель преломления бромнафталина равен 1,66, поэтому числовая апертура может быть больше 1,4.
Здесь необходимо указать, что для того, чтобы в полной мере играть роль числовой апертуры объектива, числовая апертура конденсорной линзы должна быть равна или немного превышать числовую апертуру объектива при наблюдении.
Числовая апертура тесно связана с другими техническими параметрами и 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 также известно как «степень дискриминации» и «разрешение». Это еще один важный технический параметр для измерения производительности микроскопа.
Разрешение микроскопа выражается формулой: d=l/NA
Где d — минимальное разрешающее расстояние; l — длина волны света; NA — числовая апертура объектива. Разрешение видимого объектива определяется двумя факторами: числовой апертурой объектива и длиной волны источника освещения. Чем больше значение числовой апертуры, тем короче длина волны освещающего света, и чем меньше значение d, тем выше разрешение.
Чтобы увеличить разрешение, т. е. уменьшить значение d, можно предпринять следующие меры.
1. Уменьшите значение длины волны l и используйте источник света с короткой длиной волны.
2. Увеличьте значение n среды и увеличьте значение NA (NA=nsinu/2).
3. Увеличьте угол раскрытия.
4. Увеличьте контраст между светлым и темным.
3. Увеличение
Увеличение - это увеличение, которое относится к отношению размера конечного изображения, видимого человеческим глазом, к размеру исходного объекта после того, как проверяемый объект увеличивается объективом, а затем увеличивается окуляром, который произведение увеличения объектива и окуляра.
Увеличение также является важным параметром микроскопа, но не следует слепо полагать, что чем больше увеличение, тем лучше. При выборе в первую очередь следует учитывать числовую апертуру объектива.
4. Глубина фокуса
Глубина резкости - это аббревиатура глубины резкости, то есть при использовании микроскопа, когда фокус находится на определенном предмете, четко видны не только все точки на плоскости этой точки, но и в пределах определенной толщины над ней а под плоскостью. Чтобы было понятно, толщина этой прозрачной части и есть глубина резкости. Глубина фокуса,
Вы можете видеть весь слой обследуемого объекта, но при малой глубине резкости можно увидеть только тонкий слой обследуемого 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. Более подробно это будет описано на микрофотографиях. 5. Диаметр поля зрения
При наблюдении в микроскоп видимая яркая исходная область называется полем зрения, а ее размер определяется полевой диафрагмой окуляра.
Диаметр поля зрения также называют шириной поля зрения, которая относится к действительному диапазону досматриваемого объекта, который может быть размещен в круглом поле зрения, наблюдаемом под микроскопом. Чем больше диаметр поля зрения, тем легче наблюдать.
Это видно из формулы:
1. Диаметр поля зрения пропорционален количеству полей зрения.
2. Увеличение кратности объектива уменьшает диаметр поля зрения. Поэтому, если вы можете видеть всю картину досматриваемого объекта под объективом с малым увеличением, а перейти на объектив с большим увеличением, вы сможете увидеть только небольшую часть досматриваемого объекта.
6. Рабочее расстояние
Рабочее расстояние также называют расстоянием до объекта, которое относится к расстоянию от поверхности передней линзы объектива до объекта, подлежащего осмотру. Во время осмотра под микроскопом объект, подлежащий осмотру, должен быть в одно-два раза больше фокусного расстояния объектива. Поэтому оно и фокусное расстояние — это два понятия. То, что обычно называют фокусировкой, на самом деле является регулировкой рабочего расстояния.
В случае определенной числовой апертуры объектива рабочее расстояние мало, а угол раскрытия большой.
Мощный объектив с большой числовой апертурой имеет малый рабочий отрезок.
7. Плохое покрытие
В оптическую систему микроскопа также входит покровное стекло. Из-за нестандартной толщины покровного стекла оптический путь света после попадания в воздух из покровного стекла изменяется, в результате чего возникает разность фаз, что является плохим покрытием. Создание плохого покрытия влияет на качество звука микроскопа.
В соответствии с международными нормами стандартная толщина защитного стекла составляет 0,17 мм.
Допустимый диапазон: {{0}}.16-0.18 мм. Разность фаз в этом диапазоне толщин рассчитывалась при изготовлении объектива. Стандарт корпуса объектива действительно равен 0,17, что означает, что для объектива требуется толщина покровного стекла.
