Hoe weet je de vergroting van de oculairs en objectieflenzen van een optische microscoop?
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.
1. Classificatie van objectieflenzen:
Objectieflenzen kunnen worden onderverdeeld in droge doelstellingen en vloeistofonderdompelingsdoelstellingen, afhankelijk van verschillende gebruiksomstandigheden; doelstellingen voor onderdompeling in vloeistof kunnen worden onderverdeeld in doelstellingen voor onderdompeling in water en doelstellingen voor onderdompeling in olie (veelgebruikte vergroting is 90-100 keer).
Afhankelijk van de verschillende vergrotingen kan het worden onderverdeeld in objectieven met een laag vermogen (minder dan 10 keer), objectieven met een gemiddeld vermogen (ongeveer 20 keer) en objectieven met een hoog vermogen (40-65 keer).
Volgens de aberratiecorrectie is deze verdeeld in achromatische objectieflens (veelgebruikte objectieflens die de chromatische aberratie van twee kleuren licht in het spectrum kan corrigeren) en apochromatische objectieflens (objectieflens die de chromatische aberratie van drie kleuren kan corrigeren van licht in het spectrum, duur en zelden gebruikt).
2. Belangrijkste parameters van objectieve lens:
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 met het oog 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 vergroting is 100×, wat betrekking heeft op een preparaat met een lengte van 1 μm. De lengte van het vergrote beeld is 100 μm. Indien berekend op basis van het gebied, is de vergroting 10,000 keer.
De totale vergroting van een microscoop is gelijk aan het product van de vergroting van het objectief en de oculairs.
②. Numerieke opening wordt ook wel lensopeningsverhouding genoemd, afgekort als NA of A. Het is de belangrijkste parameter van de objectieflens en condensor en is evenredig met de resolutie van de microscoop. De numerieke apertuur van droge objectieven is 0.05-0.95, en de numerieke apertuur van doelstellingen voor olie-immersie (cederolie) is 1,25.
③. De werkafstand verwijst naar de afstand vanaf de onderkant van de voorste lens van de objectieflens tot de bovenkant van het dekglas van het monster wanneer het waargenomen monster 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. Bijvoorbeeld: 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: het resolutieniveau.
Resolutie wordt ook wel resolutie of resolutievermogen genoemd. De grootte van de resolutie wordt uitgedrukt door de numerieke 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 0.073 mm uit elkaar. Deze waarde van 0,073 mm is de resolutieafstand van normale menselijke ogen. Hoe kleiner de resolutieafstand van een microscoop, hoe hoger de resolutie, wat betekent hoe beter de prestaties.
De resolutie van een microscoop wordt bepaald door de resolutie van de objectieflens, die op zijn beurt wordt bepaald door de numerieke opening en de golflengte van het verlichtende licht.
Bij gebruik van gewone centrale verlichting (fotopische verlichting die het licht gelijkmatig door het preparaat laat passeren), is de resolutieafstand van de microscoop d=0.61λ/NA
In de formule, d——lost de afstand van de objectieflens op, eenheid nm.
λ——Golflengte van verlichtingslicht, eenheid nm.
NA ——Numerieke opening van objectieflens
De numerieke apertuur van een objectieflens met olie-immersie is bijvoorbeeld 1,25, het golflengtebereik van zichtbaar licht is 400-700nm en de gemiddelde golflengte is 550 nm, en vervolgens d=270 nm, dat is ongeveer de helft van de golflengte van het verlichtingslicht. Over het algemeen is de resolutielimiet van een microscoop die wordt verlicht met zichtbaar licht 0,2 μm.
(2) Oculair
Omdat het zich dicht bij de ogen van de waarnemer bevindt, wordt het ook wel een oculair genoemd. Geïnstalleerd op het bovenste uiteinde van de lenscilinder.
1. Oculairstructuur
Meestal bestaat het oculair uit twee sets bovenste en onderste lenzen. De bovenste lens wordt de ooglens genoemd en de onderste lens wordt de convergerende lens of veldlens genoemd. Er is een opening tussen de bovenste en onderste lenzen of onder de veldlens (de grootte ervan bepaalt de grootte van het gezichtsveld). Omdat het preparaat precies op het oppervlak van de opening wordt afgebeeld, kan een klein stukje haar als aanwijzer op de opening worden geplakt om het doel met een bepaald kenmerk aan te geven. Er kan ook een oculairmicrometer op worden geplaatst om de grootte van het te observeren preparaat 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 functie van oculair
Het is bedoeld om het heldere, werkelijke beeld dat door de objectieflens is vergroot verder te vergroten, in de mate dat het menselijk oog het gemakkelijk duidelijk kan onderscheiden. De vergroting van veelgebruikte oculairs is 5-16 keer.
3. De relatie tussen oculairs en objectieflenzen
De fijne structuren die duidelijk door de objectieflens zijn opgelost, zullen niet duidelijk zichtbaar zijn als ze niet opnieuw worden vergroot door het oculair en niet de grootte kunnen bereiken die het menselijk oog kan waarnemen. De fijne structuren die niet door de objectieflens kunnen worden opgelost, zullen echter niet zichtbaar zijn ondanks hervergroting door het krachtige oculair. Het is nog steeds niet duidelijk, dus het oculair kan alleen als vergrootglas fungeren en 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 de twee objectpunten kleiner is dan de resolutieafstand van het oog. Daarom zijn het oculair en de objectieflens beide aan elkaar gerelateerd en beperken ze elkaar.
