Com saps l'ampliació dels oculars i de les lents objectius d'un microscopi òptic?
L'augment d'un microscopi òptic és el producte de l'augment de la lent de l'objectiu i l'augment de l'ocular. Per exemple, si la lent de l'objectiu és 10× i l'ocular és 10×, l'ampliació és 10×10=100.
1. Classificació de les lents objectives:
Les lents d'objectiu es poden dividir en objectius secs i objectius d'immersió líquida segons diferents condicions d'ús; Els objectius d'immersió líquida es poden dividir en objectius d'immersió en aigua i objectius d'immersió en oli (l'augment que s'utilitza habitualment és de 90-100 vegades).
Segons diferents augments, es pot dividir en objectius de baixa potència (menys de 10 vegades), objectius de potència mitjana (unes 20 vegades) i objectius de gran potència (40-65 vegades).
Segons la correcció de l'aberració, es divideix en lent objectiu acromàtic (comunament utilitzat, lent objectiu que pot corregir l'aberració cromàtica de dos colors de llum en l'espectre) i lent objectiu apocromàtic (lent objectiu que pot corregir l'aberració cromàtica de tres colors). de llum a l'espectre, car i poc utilitzat).
2. Paràmetres principals de la lent objectiu:
Els paràmetres principals de la lent objectiu inclouen: augment, obertura numèrica i distància de treball.
① L'ampliació es refereix a la relació entre la mida de la imatge vista per l'ull i la mida de l'exemplar corresponent. Es refereix a la relació de longituds en lloc de la relació d'àrees. Exemple: l'augment és de 100×, que fa referència a un exemplar amb una longitud d'1 μm. La longitud de la imatge ampliada és de 100 μm. Si es calcula en funció de l'àrea, l'ampliació és 10,000 vegades.
L'augment total d'un microscopi és igual al producte de l'augment de l'objectiu i els oculars.
②. L'obertura numèrica també s'anomena proporció d'obertura de la lent, abreujada com a NA o A. És el paràmetre principal de la lent de l'objectiu i del condensador i és proporcional a la resolució del microscopi. L'obertura numèrica dels objectius secs és 0.05-0,95 i l'obertura numèrica dels objectius d'immersió en oli (oli de cedre) és 1,25.
③. La distància de treball es refereix a la distància des de la part inferior de la lent frontal de la lent de l'objectiu fins a la part superior de la coberta de vidre de la mostra quan la mostra que s'està observant és més clara. La distància de treball de la lent de l'objectiu està relacionada amb la distància focal de la lent de l'objectiu. Com més llarga sigui la distància focal de la lent de l'objectiu, menor serà l'ampliació i més gran serà la distància de treball. Per exemple: l'objectiu 10x està marcat amb 10/0,25 i 160/0,17, on 10 és l'ampliació de la lent de l'objectiu; 0,25 és l'obertura numèrica; 160 és la longitud del canó de la lent (en mm); 0,17 és el gruix estàndard del vidre de coberta (en mm)). La distància efectiva de treball de la lent objectiu 10x és de 6,5 mm i la distància efectiva de treball de la lent objectiu 40x és de 0,48 mm.
3. La funció de la lent de l'objectiu és augmentar la mostra per primera vegada. És el component més important que determina el rendiment del microscopi: el nivell de resolució.
La resolució també s'anomena resolució o capacitat de resolució. La mida de la resolució s'expressa pel valor numèric de la distància de resolució (la distància mínima entre dos punts d'objecte que es poden resoldre). A la distància fotòpica (25 cm), els ulls humans normals poden veure clarament dos punts d'objecte 0.073 mm de distància. Aquest valor de 0,073 mm és la distància de resolució dels ulls humans normals. Com més petita sigui la distància de resolució d'un microscopi, més gran serà la seva resolució, la qual cosa significa que millor serà el seu rendiment.
La resolució d'un microscopi ve determinada per la resolució de la lent de l'objectiu, que al seu torn està determinada per la seva obertura numèrica i la longitud d'ona de la llum il·luminadora.
Quan s'utilitza la il·luminació central ordinària (il·luminació fotòpica que permet que la llum passi a través de la mostra de manera uniforme), la distància de resolució del microscopi és d=0,61λ/NA
A la fórmula, d——distància de resolució de la lent objectiu, unitat nm.
λ——Longitud d'ona de la llum d'il·luminació, unitat nm.
NA ——Obertura numèrica de la lent de l'objectiu
Per exemple, l'obertura numèrica d'una lent d'objectiu d'immersió en oli és 1,25, el rang de longitud d'ona de la llum visible és de 400-700nm i la longitud d'ona mitjana és de 550 nm, després d=270 nm, que és aproximadament la meitat de la longitud d'ona de la llum d'il·luminació. En general, el límit de resolució d'un microscopi il·luminat amb llum visible és de 0,2 μm.
(2) Ocular
Com que està a prop dels ulls de l'observador, també s'anomena ocular. Instal·lat a l'extrem superior del canó de la lent.
1. Estructura de l'ocular
Normalment l'ocular consta de dos jocs de lents superior i inferior. La lent superior s'anomena lent de l'ull, i la lent inferior s'anomena lent convergent o lent de camp. Hi ha una obertura entre les lents superior i inferior o sota la lent de camp (la seva mida determina la mida del camp de visió). Com que l'exemplar s'imatge exactament a la superfície de l'obertura, es pot enganxar un petit tros de cabell a l'obertura com a punter per indicar l'objectiu d'una determinada característica. També es pot col·locar un micròmetre d'ocular per mesurar la mida de la mostra que s'està observant.
Com més curta sigui la longitud de l'ocular, més gran serà l'augment (perquè l'augment de l'ocular és inversament proporcional a la distància focal de l'ocular).
2. La funció de l'ocular
Es tracta d'ampliar encara més la imatge real clara que ha estat ampliada per la lent objectiva fins a la mesura que l'ull humà la pugui distingir fàcilment. L'ampliació dels oculars d'ús habitual és de 5-16 vegades.
3. La relació entre oculars i lents objectius
Les estructures fines que han estat clarament resoltes per la lent de l'objectiu no seran clarament visibles si no es tornen a augmentar per l'ocular i no poden assolir la mida que l'ull humà pot resoldre. Tanmateix, les estructures fines que no es poden resoldre amb la lent de l'objectiu no seran visibles malgrat la re-ampliació per part de l'ocular d'alta potència. Encara no està clar, de manera que l'ocular només pot actuar com a lupa i no millorarà la resolució del microscopi. De vegades, tot i que la lent de l'objectiu pot resoldre dos punts d'objecte molt propers, encara és impossible veure-ho amb claredat perquè la distància entre les imatges dels dos punts d'objecte és menor que la distància de resolució de l'ull. Per tant, l'ocular i la lent de l'objectiu estan relacionats entre si i es restringeixen.
