Gedetailleerde uitleg van gewone optische microscoopkennis: structuur
Gewone optische microscoop is een nauwkeurig optisch instrument. Waar de eenvoudigste microscopen vroeger uit slechts een paar lenzen bestonden, bestaan de huidige microscopen uit een set lenzen. Gewone optische microscopen kunnen objecten meestal 1500-2000 keer vergroten.
(1) De structuur van de microscoop
De structuur van een gewone optische microscoop kan in twee delen worden verdeeld: het ene is een mechanisch apparaat en het andere is een optisch systeem. Alleen als deze twee onderdelen goed samenwerken, kan de microscoop functioneren.
1. Het mechanische apparaat van de microscoop
Het mechanische apparaat van de microscoop omvat de lenshouder, de lenscilinder, het neusstuk, het podium, de duwer, de grove bewegingsschroef, de fijne bewegingsschroef en andere componenten
(1) Spiegelvoet De spiegelvoet is de basissteun van de microscoop, die uit twee delen bestaat: de voet en de spiegelarm. Het podium en de lenscilinder zijn eraan bevestigd en vormen de basis voor het installeren van de componenten van het optische vergrotingssysteem.
(2) Lenscilinder Het oculair is verbonden met de bovenkant van de lenscilinder en de converter is verbonden met de onderkant om een donkere kamer te vormen tussen het oculair en de objectieflens (geïnstalleerd onder de converter).
De afstand van de achterrand van de objectieflens tot het achterste uiteinde van de lenscilinder wordt de mechanische lengte van de cilinder genoemd. Omdat de vergroting van de objectieflens relatief is aan een bepaalde lengte van de lenscilinder. De verandering in de lengte van de lenscilinder verandert niet alleen de vergroting, maar heeft ook invloed op de beeldkwaliteit. Daarom kan bij gebruik van een microscoop de lengte van de lenscilinder niet willekeurig worden gewijzigd. De standaard cilinderlengte van de microscoop is internationaal vastgesteld op 160 mm en dit nummer staat op de schaal van de objectieflens.
(3) Objectieflensconvertor De objectieflensconverter kan worden geïnstalleerd met 3-4 objectieflenzen, gewoonlijk drie objectieflenzen (lage vergroting, hoge vergroting, olielens). Nikon-microscopen zijn uitgerust met vier objectieflenzen. Door de converter te draaien, kan elk van de objectieflenzen en de lenscilinder naar wens worden aangesloten, waardoor een vergrotingssysteem wordt gevormd met het oculair op de lenscilinder.
(4) Podium Er is een gat in het midden van het podium, de lichtdoorgang. Er zijn verende preparaatklemmen en pushers op het podium, die worden gebruikt om de positie van het preparaat vast te zetten of te verplaatsen, zodat het microscopisch kleine object zich precies in het midden van het gezichtsveld bevindt.
(5) De duwer is een mechanisch apparaat om het preparaat te verplaatsen. Het is samengesteld uit een metalen frame met twee aandrijfassen, een horizontale en een verticale. Een goede microscoop heeft een schaalverdeling gegraveerd op de verticale en horizontale framestaven, die een zeer nauwkeurige vlakke coördinaat vormen. Binden. Als we een bepaald deel van het geïnspecteerde exemplaar herhaaldelijk moeten observeren, kunnen we bij de eerste inspectie de waarde van de verticale en horizontale schalen opschrijven en vervolgens de duwer volgens de waarde verplaatsen om de positie van het originele exemplaar te vinden.
(6) Grof bewegende schroef Grof bewegende schroef is een mechanisme dat de lenscilinder beweegt om de afstand tussen de objectieflens en het preparaat aan te passen. Bij ouderwetse microscopen wordt de grove schroef naar voren gedraaid en zakt de lens naar beneden om het preparaat te naderen. Wanneer een nieuw geproduceerde microscoop (zoals een Nikon-microscoop) wordt gebruikt voor microscopische inspectie, wordt de tafel met de rechterhand naar voren gedraaid om de tafel omhoog te brengen zodat het preparaat de objectieflens kan naderen, en vice versa valt het preparaat weg van de lens. de objectieflens.
(7) Microbewegingsschroef De grove bewegingsschroef kan de brandpuntsafstand slechts grof aanpassen. Om het duidelijkste objectbeeld te krijgen, moet de microbewegingsschroef worden gebruikt voor verdere aanpassing. De lenscilinder beweegt 0.1 mm (100 micron) per omwenteling van de microspiraal. De grof- en fijnbewegende spiralen zijn coaxiaal in nieuwere, hoogwaardige microscopen.
Het beeldvormingsprincipe van vergrootglas
Een optische lens van glas of ander transparant materiaal met een gebogen oppervlak kan objecten vergroten en afbeelden. Het diagram van het optische pad wordt getoond in figuur 1. Het object AB dat zich binnen het brandpunt F van de objectzijde bevindt, en zijn grootte is y, wordt gevormd tot een virtueel beeld A'B' van grootte y' door het vergrootglas.
vergroting van vergrootglas
Γ=250/f'
In de formule 250--fotopische afstand is de eenheid mm
f'-- de brandpuntsafstand van het vergrootglas, in mm
De vergroting verwijst naar de verhouding van de kijkhoek van het objectbeeld waargenomen met een vergrootglas tot de kijkhoek van het object waargenomen zonder vergrootglas binnen een afstand van 250 mm.
2. Het optische systeem van de microscoop
Het optische systeem van de microscoop bestaat uit een reflector, een condensor, een objectieflens, een oculair etc. Het optische systeem vergroot het object en vormt een vergroot beeld van het object. Zie afbeelding 1-2.
(1) Reflector De eerdere gewone optische microscoop gebruikte natuurlijk licht om het object te inspecteren en de reflector werd op de spiegelvoet geïnstalleerd. De reflector bestaat uit een platte en een andere concave spiegel die het erop geprojecteerde licht naar het midden van de condensorlens reflecteert, waardoor het preparaat wordt verlicht. Holle spiegels worden gebruikt wanneer de condensor niet wordt gebruikt en de concave spiegels kunnen het licht condenseren. Bij gebruik van een condensor wordt over het algemeen een vlakke spiegel gebruikt. De nieuw geproduceerde hoogwaardige microscooplenshouder is uitgerust met een lichtbron en een stroomafstelschroef, die de lichtintensiteit kan aanpassen door de huidige grootte aan te passen.
(2) Condensor De condensor bevindt zich onder het podium, dat is samengesteld uit een condensorlens, een iriserende opening en een hefschroef. Condensor kan worden onderverdeeld in helderveldcondensor en donkerveldcondensor. Gangbare optische microscopen zijn uitgerust met helderveldcondensors. Helderveldcondensors omvatten Abbe-condensors, Zimmer-condensors en shake-out-condensors. Abbe-condensors vertonen chromatische en sferische aberraties bij objectieve numerieke openingen hoger dan 0.6. De Ziming condensor heeft een hoge mate van correctie van chromatische aberratie, sferische aberratie en coma aberratie, en is de condensor met de beste kwaliteit in helderveldmicroscopie, maar is niet geschikt voor de objectieflens hieronder 4 keer. Als de condensor naar buiten wordt gezwaaid, kan de bovenste lens van de condensor uit het lichtpad worden geschud om te voldoen aan de behoeften van objectieve verlichting met een lage vergroting (4×) en een groot gezichtsveld.
De condensor is onder het podium geïnstalleerd en heeft tot doel het licht dat door de lichtbron wordt gereflecteerd door de reflector op het monster te focussen, om de sterkste verlichting te verkrijgen, zodat het objectbeeld helder en duidelijk kan zijn. De hoogte van de condensor kan worden aangepast zodat de focus op het te inspecteren object valt voor maximale helderheid. Het brandpunt van een typische condensor bevindt zich 1,25 mm erboven en de stijgingslimiet is 0,1 mm onder het vlak van het podium. Daarom moet de dikte van het vereiste glasplaatje tussen 0.8-1.2 mm zijn, anders zal het te inspecteren monster niet scherp zijn, wat het effect van microscopische inspectie zal beïnvloeden. De voorkant van de condensor-frontlensgroep is ook uitgerust met een iriserend diafragma, dat op en neer kan worden geopend, wat de resolutie en het contrast van de beeldvorming beïnvloedt. Als het diafragma te klein is, neemt de resolutie af en neemt het contrast toe. Daarom wordt bij het observeren, door de aanpassing van het irisdiafragma, het velddiafragma (microscoop met het velddiafragma) geopend naar de omtrek van de periferie van het gezichtsveld, zodat objecten die zich niet in het gezichtsveld bevinden, geen licht. Verlichting om interferentie door verstrooid licht te voorkomen.
(3) Objectief De objectieflens die op de converter aan de voorkant van de lenscilinder is geïnstalleerd, gebruikt licht om het geïnspecteerde object voor het eerst in beeld te brengen. De beeldkwaliteit van de objectieflens heeft een beslissende invloed op de resolutie. De prestaties van de objectieflens zijn afhankelijk van de numerieke apertuur (numerieke apertuur afgekort als NA) van de objectieflens. De numerieke apertuur van elke objectieflens is gemarkeerd op de behuizing van de objectieflens. Hoe groter het numerieke diafragma, hoe beter de prestatie van de objectieflens.
