Hoe u de vergroting van het oculair en de objectieflens van de optische microscoop kunt bepalen
De vergroting van een optische microscoop is het product van de vergroting van de objectieflens en de vergroting van het oculair. Als de objectieflens bijvoorbeeld 10× is en het oculair 10×, is de vergroting 10×10=100.
Eén objectieflens:
1. Classificatie van objectieflenzen:
De objectieflens kan worden onderverdeeld in een droge objectieflens en een objectieflens met vloeistofonderdompeling, afhankelijk van de verschillende gebruiksomstandigheden; onder hen kan de objectieflens voor immersie in vloeistof worden onderverdeeld in objectieflens voor immersie in water en objectieflens voor immersie in olie (de gebruikelijke vergroting is 90-100 keer).
Afhankelijk van de verschillende vergrotingen kan deze worden onderverdeeld in een objectief met lage vergroting (minder dan 10 keer), objectief met gemiddelde vergroting (ongeveer 20 keer) en objectief met hoge vergroting (40-65 keer).
Volgens de aberratiecorrectiesituatie is deze verdeeld in achromatische objectieflens (veelgebruikte objectieflens die de chromatische aberratie van twee soorten gekleurd licht in het spectrum kan corrigeren) en apochromatische objectieflens (de objectieflens die de chromatische aberratie kan corrigeren aberratie van drie soorten gekleurd licht in het spectrum, wat duur is en zelden wordt gebruikt).
2. De belangrijkste parameters van de objectieflens:
De belangrijkste parameters van de objectieflens zijn: vergroting, numerieke opening en werkafstand.
① Vergroting verwijst naar de verhouding tussen de grootte van het beeld dat door de ogen wordt gezien en de grootte van het overeenkomstige exemplaar. Het verwijst naar de verhouding van lengtes in plaats van naar de verhouding van gebieden. Voorbeeld: De vergrotingsfactor is 100×, wat betrekking heeft op een preparaat met een lengte van 1 μm. De lengte van het vergrote beeld is 100 μm. Als het per oppervlakte wordt berekend, wordt het 10,000 keer vergroot.
De totale vergroting van de microscoop is gelijk aan het product van de objectief- en oculairvergrotingen.
②. Numerieke apertuur wordt ook wel apertuurverhouding genoemd, afgekort als NA of A. Het is de belangrijkste parameter van objectieflens en condensor, en is direct evenredig met de resolutie van de microscoop. Droge doelstellingen hebben een numerieke opening van 0.05-0.95 en doelstellingen voor olie-immersie (cederolie) hebben een numerieke opening van 1,25.
③. Werkafstand verwijst naar de afstand vanaf de onderkant van de voorste lens van de objectieflens tot de bovenkant van het dekglas van het preparaat wanneer het waargenomen preparaat het helderst is. De werkafstand van de objectieflens is gerelateerd aan de brandpuntsafstand van de objectieflens. Hoe langer de brandpuntsafstand van de objectieflens, hoe lager de vergroting en hoe langer de werkafstand. Voorbeeld: 10x objectieflens is gemarkeerd met 10/0.25 en 160/0.17, waarbij 10 de vergroting is van de objectieflens; 0,25 is de numerieke opening; 160 is de lengte van de lenscilinder (in mm); 0,17 is de standaarddikte van het dekglas (in mm). De effectieve werkafstand van de 10x objectieflens is 6,5 mm en de effectieve werkafstand van de 40x objectieflens is 0,48 mm.
3. De functie van de objectieflens is om het preparaat voor de eerste keer te vergroten. Het is het belangrijkste onderdeel dat de prestaties van de microscoop bepaalt: de resolutie.
Resolutie wordt ook wel resolutie of oplossend vermogen genoemd. De grootte van de resolutie wordt uitgedrukt door de waarde van de resolutieafstand (de minimale afstand tussen twee objectpunten die kan worden opgelost). Op de fotopische afstand (25 cm) kunnen normale menselijke ogen duidelijk twee objectpunten zien die 0.073 mm uit elkaar liggen. De waarde van 0,073 mm is de resolutieafstand van normale menselijke ogen. Hoe kleiner de resolutieafstand van de microscoop, hoe hoger de resolutie en hoe beter de prestaties.
De grootte van de resolutie van de microscoop wordt bepaald door de resolutie van de objectieflens, en de resolutie van de objectieflens wordt bepaald door de numerieke opening en de golflengte van het verlichtingslicht.
Bij gebruik van de gebruikelijke centrale verlichtingsmethode (de fotopische verlichtingsmethode die ervoor zorgt dat het licht gelijkmatig door het preparaat gaat), is de resolutieafstand van de microscoop d=0.61λ/NA
In de formule is d: de resolutieafstand van de objectieflens, in nm.
λ — golflengte van verlichtingslicht, eenheid nm.
NA - de numerieke opening van de objectieflens
De numerieke apertuur van de objectieflens voor olie-immersie is bijvoorbeeld 1,25, en het golflengtebereik van zichtbaar licht is 400-700nm. Als de gemiddelde golflengte 550 nm is, dan is d=270 nm, wat ongeveer de helft is van de golflengte van het verlichtingslicht. Over het algemeen bedraagt de resolutielimiet van microscopen die met zichtbaar licht worden belicht 0,2 μm.
(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 set lenzen, de bovenste lens wordt de ooglens genoemd en de onderste lens wordt de convergerende lens of veldlens genoemd. Een diafragma (de grootte bepaalt de grootte van het gezichtsveld) wordt geïnstalleerd tussen de bovenste en onderste lenzen of onder de veldlens. Omdat het preparaat op het diafragmaoppervlak wordt afgebeeld, kan op dit diafragma een klein stukje haar worden geplakt als aanwijzer om een bepaald doel aan te duiden. 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 gaat om het verder vergroten van het duidelijk opgeloste echte beeld dat door de objectieflens is vergroot 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, zal niet duidelijk worden gezien als deze niet opnieuw wordt vergroot door het oculair en niet de grootte kan bereiken die het menselijk oog kan onderscheiden; maar de fijne structuur die niet door de objectieflens kan worden opgelost, kan nog steeds duidelijk worden gezien, ook al wordt deze opnieuw vergroot door een krachtig oculair, dus het oculair kan alleen worden gebruikt voor vergroting en zal de resolutie van de microscoop niet verbeteren . Hoewel de objectieflens twee zeer dichtbij gelegen objectpunten kan onderscheiden, is het soms 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.
