Hoe de oculair- en objectieflensvergroting van de optische microscoop te bepalen
De vergroting van een optische microscoop is een combinatie van de vergroting van de objectieflens en het oculair. De vergroting is bijvoorbeeld 1010=100 als de objectieflens 10 is en het oculair 10.
Eén objectieflens:
1. Classificatie van objectieve lenzen:
Afhankelijk van de verschillende gebruiksomstandigheden kan de objectieflens worden gescheiden in droge objectieflenzen en vloeistofimmersielenzen; onder deze kunnen de vloeistofimmersielenzen worden onderverdeeld in waterimmersielenzen en olieimmersielenzen (veelgebruikte vergroting is 90-100 keer).
Het kan worden onderverdeeld in objectieflenzen met lage vergroting (minder dan 10 keer), objectieflenzen met gemiddelde vergroting (ongeveer 20 keer) en objectieflenzen met hoge vergroting op basis van de verschillende vergrotingen (40-65 keer).
Achromatische objectieflenzen (meestal gebruikt, de objectieflens die de chromatische aberratie van twee verschillende soorten gekleurd licht in het spectrum kan corrigeren) en apochromatische objectieflenzen worden gesplitst volgens de aberratiecorrectieomstandigheden (de objectieflens die de chromatische aberratie van drie soorten gekleurd licht in het spectrum, wat duur is en zelden wordt gebruikt).
2. De belangrijkste parameters van de objectieflens:
De vergroting, het numerieke diafragma en de werkafstand zijn de drie primaire objectieflenskenmerken.
De verhouding tussen de grootte van het door de ogen waargenomen beeld en de grootte van het vergelijkbare exemplaar wordt 1 vergroting genoemd. In plaats van de verhouding van oppervlakten heeft het betrekking op de verhouding van lengtes. Een exemplaar met een lengte van 1 m wordt aangeduid met de vergrotingsfactor van 100. Het vergrote beeld is 100 m lang. Als het wordt berekend op basis van oppervlakte, is het 10,000 keer groter.
De som van de objectief- en oculairvergrotingen van de microscoop is de totale vergroting.
2. De afkorting NA of A staat voor numeriek diafragma, vaak ook wel diafragmaverhouding genoemd. Het is de primaire variabele van de objectieflens en condensor en is omgekeerd evenredig met de resolutie van de microscoop. De numerieke apertuur van droge objectieven varieert van 0.05-0.95, terwijl die van olie-immersie-objectieven (cederolie) 1,25 is.
3. De term "werkafstand" beschrijft de afstand tussen de bovenkant van het dekglas van het preparaat en de onderkant van de objectieflens wanneer het te onderzoeken object het duidelijkst is. De brandpuntsafstand van de objectieflens beïnvloedt de werkafstand van de lens. De werkafstand en vergroting van een objectieflens nemen toe met toenemende brandpuntsafstand. Voorbeeld: een 10x objectieflens is gemarkeerd met 10/0.25 en 160/0.17, waarbij 10 de vergroting, 0,25 is het numerieke diafragma, 160 is de lengte (in millimeter) en 0,17 is de typische dikte (in millimeter). De effectieve werkafstand van de 10x objectieflens is 6,5 mm en de effectieve werkafstand van het 40x objectief objectief is 0,48 mm.
3. Het meest cruciale onderdeel dat de resolutie van de microscoop beïnvloedt, is de objectieflens, die de taak heeft om het preparaat in eerste instantie te vergroten.
Resolutie en oplossend vermogen zijn andere namen voor resolutie. De waarde van de resolutieafstand vertegenwoordigt de grootte van de resolutie (de minimale afstand tussen twee objectpunten die kunnen worden opgelost). Normale menselijke ogen kunnen onderscheid maken tussen twee objectpunten die {{0}}.073 mm van elkaar verwijderd zijn op de fotopische afstand van 25 cm. De resolutieafstand van typische menselijke ogen is 0,073 mm. De resolutie en prestaties van de microscoop verbeteren naarmate de resolutieafstand kleiner wordt.
Andere namen voor resolutie zijn oplossend vermogen en resolutie. De grootte van de resolutie wordt aangegeven door de waarde van de resolutieafstand (de minimale afstand tussen twee objectpunten die kunnen worden opgelost). Op de fotopische afstand van 25 cm kunnen twee objectpunten die 0.073 mm uit elkaar liggen, worden onderscheiden door normale menselijke ogen. Het typische menselijke oog heeft een resolutieafstand van 0,073 mm. Naarmate de resolutieafstand kleiner wordt, nemen de resolutie en functionaliteit van de microscoop toe.
D is de resolutieafstand van de objectieflens, uitgedrukt in nanometers, in de formule.
—In nm, de golflengte van het verlichtende licht.
De numerieke apertuur van de objectieflens wordt afgekort NA.
Het spectrum van zichtbaar licht varieert bijvoorbeeld van 400 tot 700 nm en de numerieke apertuur van de objectieflens voor olie-immersie is 1,25. d=270 nm, of ruwweg de helft van de golflengte van het verlichtende licht, als de gemiddelde golflengte 550 nm is. Doorgaans hebben microscopen met zichtbaar licht een resolutielimiet van 0,2 m.
(2), oculair
Omdat het zich dicht bij de ogen van de waarnemer bevindt, wordt het ook wel het oculair genoemd. Geïnstalleerd op het bovenste uiteinde van de lenscilinder.
1. Structuur van het oculair
Gewoonlijk bestaat het oculair uit een bovenste en onderste reeks lenzen, de bovenste lens wordt de ooglens genoemd en de onderste lens wordt de convergerende lens of veldlens genoemd. Er is een diafragma tussen de bovenste en onderste lenzen of onder de veldspiegel (de grootte bepaalt de grootte van het gezichtsveld), omdat het preparaat net op het diafragma-oppervlak wordt afgebeeld, kan een klein stukje haar op dit diafragma worden geplakt als een aanwijzer om het doel van een bepaald kenmerk aan te geven. Er kan ook een oculairmicrometer op worden geplaatst om de grootte van het waargenomen exemplaar te meten.
Hoe korter de lengte van het oculair, hoe groter de vergroting (omdat de vergroting van het oculair omgekeerd evenredig is met de brandpuntsafstand van het oculair).
2. De rol van het oculair
Het is om het duidelijk opgeloste echte beeld dat is vergroot door de objectieflens verder te vergroten, in de mate dat het menselijk oog het gemakkelijk duidelijk kan onderscheiden. De vergroting van veelgebruikte oculairs is 5-16 maal.
3. Relatie tussen oculair en objectieflens
De fijne structuur die duidelijk is opgelost door de objectieflens, als deze niet opnieuw wordt vergroot door het oculair en de grootte niet kan bereiken die het menselijk oog kan onderscheiden, dan zal deze niet duidelijk zijn; maar de fijne structuur die de objectieflens niet kan onderscheiden, hoewel deze opnieuw wordt vergroot door het krachtige oculair, is nog steeds niet duidelijk, dus het oculair kan alleen vergroten en zal de resolutie van de microscoop niet verbeteren. Soms, hoewel de objectieflens twee zeer dicht bij elkaar staande objectpunten kan onderscheiden, is het nog steeds onmogelijk om duidelijk te zien omdat de afstand tussen de beelden van deze twee objectpunten kleiner is dan de resolutieafstand van de ogen. Daarom zijn het oculair en de objectieflens niet alleen gerelateerd aan elkaar, maar beperken ze elkaar ook.
