Schatting van de vergroting van optische microscopen
Optische microscopen kunnen worden onderverdeeld in lichaamskijkmicroscopen, orthogonale microscopen en omgekeerde microscopen, die veel worden gebruikt op verschillende gebieden, zoals biologie, materiaalkunde, mineralen, voedselveiligheid, enz. De uiteindelijke resolutie van optische microscopen is beperkt tot 2{{ 5}}0 nm. Vanwege de lichtbron en het vulmedium dat in optische microscopen wordt gebruikt, kan de uiteindelijke resolutie van optische microscopen zo laag zijn als 200 nm, en moeten objecten kleiner dan 200 nm duidelijk worden waargenomen met behulp van laserconfocale microscopen, fluorescentiemicroscopen met superresolutie, scanning elektronenmicroscopen en atoomkrachtmicroscopen. Het vergrotende effect van een optische microscoop op een object is niet de vergroting van de gehele oppervlakte van het object, maar de vergroting van de lengte of breedte van het object. Normaal gesproken kan het menselijk oog het kleinste object onderscheiden binnen het bereik van de visuele afstand van 0,1-0.3 mm, dus bij het daadwerkelijke gebruik van een optische microscoop om objecten te observeren, hoe vaak moet de objectvergroting mogelijk zijn? het menselijk oog gebruiken om duidelijk waar te nemen? Dit artikel geeft een eenvoudige schatting van de vergroting van een optische microscoop.
Optische microscoopvergroting, er zijn twee berekeningsmethoden:
(1) optische vergroting. Optische vergroting verwijst naar het oculair van de microscoop om te observeren hoe het effect van het object wordt vergroot, de vergrotingsresultaten noemen we optische vergroting. De berekening van de optische vergroting is relatief eenvoudig, namelijk de objectieflensvergroting × oculairvergroting. Om bijvoorbeeld de vergroting van de stereomicroscoop te berekenen, is de continuloep 0.7 - 4.5, het oculair is 10 keer, dan is de vergroting van deze stereomicroscoop 7 - 45 keer. Als de microscoop een objectieflens en een oculair heeft, wordt de totale vergroting van de microscoop verkregen door de vergroting van de objectieflens direct te berekenen x de vergroting van het oculair.
(2) Digitale vergroting. Digitale vergroting verwijst meestal naar de vergroting van het object na de beeldvorming van het externe apparaat. Momenteel zijn er meer trinoculaire microscopen op de markt, via de CCD aangesloten op de computer, LCD-monitor en andere beeldapparatuur voor beeldobservatie. Hoe vaak wordt het object vergroot na deze aansluiting op externe apparatuur? Er worden twee berekeningsmethoden gegeven.
(a) Als er precieze gegevens zijn over de werkelijke grootte van het object dat wordt waargenomen, dan kan deze worden berekend met de formule: de werkelijke vergroting van het object=de vergrote grootte van het object / de werkelijke grootte van het object voorwerp. Als de werkelijke grootte van het object 2 μm bedraagt, kunt u na beeldvorming op de monitor een liniaal gebruiken om de lengte van het afgebeelde object te meten. Als de gemeten lengte van het object 2 mm is, wordt het object 1000 keer vergroot.
(b) Als u geen duidelijk idee heeft van de grootte van het object, kunt u dit berekenen met de volgende formule.
Digitale vergroting=Vergroting objectieflens × {25,4 × schermgrootte (inch) / lengte van CCD-diagonaal} × vergroting van verbindingsring
Beschrijving van de parameters in de formule:
--Vergroting van de objectieflens verwijst naar de vergroting van de objectieflens van de gebruikte microscoop, zoals 5x, 10x, 20x, enz.;
{{0}}Vergroting van de verbindingsring verwijst naar de vergroting van de trinoculaire interface, meestal 1x, maar ook 0.35,0,5x;
--25.4 x schermgrootte, is de schermgrootte omgezet naar mm, 1 inch=25.4 mm;
-- De lengte van de CCD-diagonaal verwijst naar de chipgrootte van de CCD, meestal 1/3 inch, 1/2 inch of 2/3 inch, wat overeenkomt met de lengte van 6 mm, 8 mm of 11 mm, respectievelijk.
Opmerking: Bij de waarde die wordt berekend door de digitale vergrotingsformule moet bij toepassing in de praktijk ook rekening worden gehouden met het aantal pixels op het scherm. Als het aantal pixels laag is, is het ook moeilijk om objecten van kleiner formaat waar te nemen.
Rekenvoorbeelden:
(1) Metallografische microscoopobservatie van soldeer op een printplaat
Microscoopparameters: objectieve vergroting is 20 keer, oculairvergroting is 10 keer, trinoculaire interface is 1 keer, de diagonaal van de CCD is 1/3 inch en de monitorgrootte is 19 inch.
Optische vergroting=vergroting objectief x vergroting oculair=20 x 10=200 maal
Digitale vergroting=vergroting van de objectieflens × {25,4 × schermgrootte (inch) / de lengte van de CCD-diagonaal } × de vergroting van de verbindingsring=20 × {25,4 × 19/6} × {{ 8}}.67 keer
