Com definir i calcular l'eficiència del microscopi òptic
1. Apertura numèrica
L'obertura numèrica s'abreuja com a NA. L'obertura numèrica és el paràmetre tècnic principal de la lent objectiu i la lent del condensador, i és un indicador important per jutjar el rendiment d'ambdós (especialment per a la lent objectiu). La mida del seu valor numèric està marcada a la carcassa de la lent de l'objectiu i la lent del condensador respectivament.
L'obertura numèrica (NA) és el producte de l'índex de refracció (n) del medi entre la lent frontal de l'objectiu i l'objecte a inspeccionar i el sinus de la meitat de l'angle d'obertura (u). La fórmula s'expressa de la següent manera: NA=nsinu/2
L'angle d'obertura, també conegut com "angle de mirall", és l'angle format pel punt de l'objecte a l'eix òptic de la lent de l'objectiu i el diàmetre efectiu de la lent frontal de la lent de l'objectiu. Com més gran sigui l'angle d'obertura, més brillant serà la llum que entra a l'objectiu, que és proporcional al diàmetre efectiu de l'objectiu i inversament proporcional a la distància des del punt focal.
En l'observació al microscopi, si voleu augmentar el valor NA, l'angle d'obertura no es pot augmentar, i l'única manera és augmentar el valor de l'índex de refracció n del medi. Basant-se en aquest principi, es produeix la lent d'objectiu d'immersió en aigua i la lent d'objectiu d'immersió en oli. Com que l'índex de refracció n del medi és superior a 1, el valor de NA pot ser superior a 1.
L'obertura numèrica màxima és 1,4, que és teòricament i tècnicament el límit. Actualment, s'utilitza bronaftalè amb alt índex de refracció com a mitjà. L'índex de refracció del bronaftalè és 1,66, de manera que el valor de NA pot ser superior a 1,4.
Cal assenyalar aquí que per donar un joc total a l'efecte de l'obertura numèrica de la lent objectiu, el valor NA del condensador hauria de ser igual o lleugerament més gran que el valor NA de la lent objectiu durant l'observació.
L'obertura numèrica té una estreta relació amb altres paràmetres tècnics, i gairebé determina i afecta altres paràmetres tècnics. És proporcional a la resolució, proporcional a l'ampliació i inversament proporcional a la profunditat d'enfocament. A mesura que augmenta el valor de NA, l'amplada del camp de visió i la distància de treball disminuiran en conseqüència.
2. Resolució
La resolució del microscopi fa referència a la distància mínima entre dos punts d'objecte que es poden distingir clarament pel microscopi, també coneguda com a "taxa de discriminació". La seva fórmula de càlcul és σ=λ/NA
on σ és la distància de resolució mínima; λ és la longitud d'ona de la llum; NA és l'obertura numèrica de la lent de l'objectiu. La resolució de la lent objectiu visible ve determinada pel valor NA de la lent objectiu i la longitud d'ona de la font de llum d'il·luminació. Com més gran sigui el valor de NA, més curta serà la longitud d'ona de la llum d'il·luminació, menor serà el valor σ i més alta serà la resolució.
Per augmentar la resolució, és a dir, reduir el valor de σ, es poden prendre les mesures següents:
1. Reduïu el valor de la longitud d'ona λ i utilitzeu una font de llum de longitud d'ona curta.
2. Augmenteu el valor n del medi per augmentar el valor NA (NA=nsinu/2).
3. Augmenteu el valor u de l'angle d'obertura per augmentar el valor NA.
4. Augmenta el contrast entre la llum i la foscor.
3. Ampliació i ampliació efectiva
A causa dels dos augments de la lent objectiu i l'ocular, l'augment total Γ del microscopi hauria de ser el producte de l'augment de la lent objectiu i l'augment de l'ocular Γ1:
Γ= Γ1
Òbviament, el microscopi pot tenir un augment molt més gran que la lupa, i l'ampliació del microscopi es pot canviar fàcilment intercanviant lents objectius i oculars amb diferents augments.
La ampliació també és un paràmetre important del microscopi, però no es pot creure cegament que com més gran sigui, millor. El límit d'ampliació del microscopi és l'ampliació efectiva.
La resolució i l'ampliació són dos conceptes diferents però relacionats. Hi ha una fórmula relacional: 500NA<><>
Quan l'obertura numèrica de la lent objectiu seleccionada no és prou gran, és a dir, la resolució no és prou alta, el microscopi no pot distingir l'estructura fina de l'objecte. En aquest moment, encara que augmenti excessivament l'ampliació, només es pot obtenir una imatge amb un contorn gran però amb detalls poc clars. , anomenat augment ineficaç. D'altra banda, si la resolució ha complert els requisits i l'ampliació és insuficient, el microscopi té la capacitat de resoldre, però la imatge és massa petita per ser vista clarament per l'ull humà. Per tant, per tal de donar un joc complet al poder de resolució del microscopi, l'obertura numèrica s'ha d'ajustar raonablement a l'ampliació total del microscopi.
4. Profunditat d'enfocament
La profunditat de focus és l'abreviatura de la profunditat de focus, és a dir, quan s'utilitza un microscopi, quan el focus està en un objecte, no només es poden veure clarament els punts del pla del punt, sinó també dins d'un cert gruix. per sobre i per sota de l'avió. Clarament, el gruix d'aquesta part clara és la profunditat d'enfocament. Quan la profunditat d'enfocament és gran, es pot veure tota la capa de l'objecte a inspeccionar, mentre que quan la profunditat d'enfocament és petita, només es pot veure una capa fina de l'objecte a inspeccionar. La profunditat d'enfocament té la següent relació amb altres paràmetres tècnics:
1. La profunditat d'enfocament és inversament proporcional a l'augment total i l'obertura numèrica de l'objectiu.
2. La profunditat d'enfocament és gran i la resolució es redueix.
A causa de la gran profunditat de camp de l'objectiu de baix augment, és difícil fer fotos amb l'objectiu de baix augment. Els detalls es descriuen a les microfotografies.
Cinc, el diàmetre del camp de visió (FieldOfView)
Quan es veu un microscopi, l'àrea circular brillant que es veu s'anomena camp de visió, i la seva mida està determinada pel diafragma de camp de l'ocular.
El diàmetre del camp de visió també s'anomena amplada del camp de visió, que fa referència al rang real de l'objecte inspeccionat que es pot acomodar al camp de visió circular vist al microscopi. Com més gran sigui el diàmetre del camp de visió, més fàcil serà d'observar.
Hi ha una fórmula:
F=FN/
on F és el diàmetre del camp de visió;
Número de camp FN (FieldNumber, abreujat com a FN, marcat a l'exterior del canó de la lent de l'ocular);
- Ampliació de la lent de l'objectiu.
Es pot veure a partir de la fórmula:
1. El diàmetre del camp de visió és proporcional al nombre de camps de visió.
2. Augmentant el múltiple de la lent de l'objectiu es redueix el diàmetre del camp de visió. Per tant, si podeu veure tota la imatge de l'objecte inspeccionat sota una lent de baixa potència i substituir-la per una lent objectiu d'alta potència, només podreu veure una petita part de l'objecte inspeccionat.
6. Poca cobertura
El sistema òptic del microscopi també inclou el cobreobjectes. A causa del gruix no estàndard del vidre de coberta, el camí de la llum després que la llum entra a l'aire del vidre de la coberta i es refracta canvia, donant lloc a una diferència de fase, que és una cobertura deficient. La mala cobertura afecta la qualitat del so del microscopi.
A nivell internacional, el gruix estàndard de la coberta de vidre és de {{0}},17 mm i l'interval admissible és de 0.16-0,18 mm. La diferència en aquest rang de gruix s'ha calculat en la fabricació de la lent de l'objectiu. El 0,17 marcat a la carcassa de la lent de l'objectiu indica el gruix necessari de la coberta de vidre per a la lent de l'objectiu.
7. Distància de treball WD
La distància de treball també s'anomena distància de l'objecte, que fa referència a la distància entre la superfície de la lent frontal de la lent de l'objectiu i l'objecte a inspeccionar. Durant la inspecció al microscopi, l'objecte a inspeccionar ha de tenir entre una i dues vegades la distància focal de la lent de l'objectiu. Per tant, això i la distància focal són dos conceptes. El que normalment anomenem enfocament és ajustar la distància de treball.
Quan l'obertura numèrica de la lent de l'objectiu és constant, la distància de treball és curta i l'angle d'obertura és gran.
Objectiu d'alt augment amb gran obertura numèrica i petita distància de treball
