Podrobný výklad znalostí běžného optického mikroskopu: struktura
Běžný optický mikroskop je přesný optický přístroj. Zatímco nejjednodušší mikroskopy se v minulosti skládaly pouze z několika čoček, dnes používané mikroskopy se skládají ze sady čoček. Běžné optické mikroskopy obvykle dokážou objekty zvětšit 1500-2000krát.
(1) Struktura mikroskopu
Strukturu běžného optického mikroskopu lze rozdělit na dvě části: jedna je mechanické zařízení a druhá je optický systém. Mikroskop může fungovat pouze tehdy, když tyto dvě části dobře spolupracují.
1. Mechanické zařízení mikroskopu
Mechanické zařízení mikroskopu zahrnuje držák objektivu, tubus objektivu, nosič objektivu, stolek, tlačník, šroub pro hrubý pohyb, šroub pro jemný pohyb a další součásti
(1) Zrcadlová základna Zrcadlová základna je základní držák mikroskopu, který se skládá ze dvou částí: základny a ramene zrcadla. Je k němu připevněn stolek a tubus objektivu a je základem pro instalaci součástí optického zvětšovacího systému.
(2) Tubus objektivu Okulár je připojen k horní části tubusu objektivu a konvertor je připojen ke spodní části, aby vytvořil temnou místnost mezi okulárem a čočkou objektivu (instalovanou pod konvertorem).
Vzdálenost od zadní hrany čočky objektivu k zadnímu konci tubusu objektivu se nazývá délka mechanického tubusu. Protože zvětšení objektivu je relativní k určité délce tubusu objektivu. Změna délky tubusu objektivu nemění pouze zvětšení, ale ovlivňuje i kvalitu obrazu. Při použití mikroskopu tedy nelze libovolně měnit délku tubusu objektivu. Standardní délka tubusu mikroskopu je mezinárodně stanovena na 160 mm a toto číslo je vyznačeno na plášti čočky objektivu.
(3) Konvertor objektivu Konvertor objektivu lze nainstalovat s objektivy 3-4, obecně se třemi objektivy (malé zvětšení, velké zvětšení, olejová čočka). Mikroskopy Nikon jsou vybaveny čtyřmi objektivy. Otáčením konvertoru lze podle potřeby připojit kteroukoli z čoček objektivu a tubus objektivu a vytvořit tak zvětšovací systém s okulárem na tubusu objektivu.
(4) Jeviště Ve středu jeviště je otvor, který je průchodem světla. Na stolku jsou pružinové svěrky a posunovače preparátů, které slouží k fixaci nebo posunutí polohy preparátu tak, aby byl mikroskopický objekt právě ve středu zorného pole.
(5) Posunovač je mechanické zařízení pro pohyb vzorku. Skládá se z kovového rámu se dvěma hnacími hřídeli, jedním horizontálním a jedním vertikálním. Dobrý mikroskop má na svislých a vodorovných tyčích rámu vyrytou stupnici, která tvoří velmi přesné rovinné souřadnice. Kravata. Pokud potřebujeme určitou část kontrolovaného exempláře pozorovat opakovaně, můžeme si při první prohlídce zapsat hodnotu svislé a vodorovné stupnice a podle hodnoty pak posunem posunovače najít polohu původního exempláře.
(6) Šroub s hrubým pohybem Šroub s hrubým pohybem je mechanismus, který pohybuje tubusem čočky za účelem nastavení vzdálenosti mezi čočkou objektivu a preparátem. Ve staromódních mikroskopech je hrubý šroub otočen dopředu a čočka klesá, aby se přiblížila ke vzorku. Když se pro mikroskopickou kontrolu použije nově vyrobený mikroskop (jako je mikroskop Nikon), stolek se pravou rukou otočí dopředu, aby se stolek zvedl, aby se preparát mohl přiblížit k čočce objektivu, a naopak, preparát odpadne od čočka objektivu.
(7) Šroub mikropohybu Šroub hrubého pohybu může nastavit ohniskovou vzdálenost pouze zhruba. Chcete-li získat nejčistší obraz objektu, je třeba k dalšímu nastavení použít mikropohybový šroub. Tubus objektivu se pohybuje o 0,1 mm (100 mikronů) na otáčku mikrospirály. Hrubě a jemně se pohybující šroubovice jsou v novějších mikroskopech vyšší třídy koaxiální.
Princip zobrazení lupy
Optická čočka vyrobená ze skla nebo jiných průhledných materiálů se zakřiveným povrchem může zvětšovat a zobrazovat objekty. Schéma optické dráhy je znázorněno na obrázku 1. Objekt AB umístěný v ohnisku F na straně objektu a jeho velikost je y, je pomocí lupy zformován do virtuálního obrazu A'B' velikosti y'.
zvětšení lupy
Γ=250/f'
Ve vzorci 250--fotopická vzdálenost je jednotkou mm
f'-- ohnisková vzdálenost lupy v mm
Zvětšení se týká poměru úhlu pozorování obrazu předmětu pozorovaného lupou k úhlu pozorování předmětu pozorovaného bez lupy do vzdálenosti 250 mm.
2. Optická soustava mikroskopu
Optická soustava mikroskopu se skládá z reflektoru, kondenzoru, čočky objektivu, okuláru atd. Optická soustava zvětšuje předmět a tvoří zvětšený obraz předmětu. Viz obrázek 1-2.
(1) Reflektor Dřívější běžný optický mikroskop používal přirozené světlo ke kontrole objektu a reflektor byl instalován na zrcadlovou základnu. Reflektor se skládá z jednoho plochého a druhého konkávního zrcadla, které odráží světlo na něj promítané do středu kondenzorové čočky a osvětluje vzorek. Konkávní zrcadla se používají, když se nepoužívá kondenzor, a konkávní zrcadla mohou kondenzovat světlo. Při použití kondenzoru se obecně používá ploché zrcadlo. Nově vyrobený držák čoček mikroskopu vyšší třídy je vybaven světelným zdrojem a šroubem pro nastavení proudu, kterým lze upravit intenzitu světla úpravou aktuální velikosti.
(2) Kondenzor Kondenzor je pod stolkem, který se skládá z kondenzorové čočky, iridescentní clony a zvedacího šroubu. Kondenzátor lze rozdělit na kondenzor se světlým polem a kondenzor s tmavým polem. Běžné optické mikroskopy jsou vybaveny kondenzory ve světlém poli. Kondenzátory s jasným polem zahrnují kondenzátory Abbe, kondenzátory Zimmer a vytřásací kondenzátory. Abbe kondenzory vykazují chromatické a sférické aberace při objektivních numerických aperturách vyšších než 0.6. Zimingův kondenzor má vysoký stupeň korekce chromatické aberace, sférické aberace a koma aberace a je kondenzorem s nejlepší kvalitou v mikroskopii ve světlém poli, ale není vhodný pro objektiv pod 4násobek. Vyklopením kondenzoru můžete vytřást horní čočku kondenzoru ze světelné dráhy, aby vyhovovala potřebám objektivu s malým zvětšením (4×) a velkým osvětlením zorného pole.
Kondenzátor je instalován pod stolkem a jeho funkcí je zaostřit světlo odražené světelným zdrojem přes reflektor na vzorek, aby se dosáhlo co nejsilnějšího osvětlení, takže obraz předmětu může být jasný a jasný. Výšku kondenzoru lze nastavit tak, aby zaostření dopadalo na kontrolovaný objekt pro maximální jas. Ohniskový bod typického kondenzoru je 1,25 mm nad ním a jeho mez stoupání je 0,1 mm pod rovinou jeviště. Proto by tloušťka požadovaného podložního sklíčka měla být mezi 0.8-1,2 mm, jinak nebude kontrolovaný vzorek zaostřený, což ovlivní účinek mikroskopické kontroly. Přední část kondenzorové přední skupiny objektivů je také vybavena iridescentní clonou, kterou lze otevřít nahoru a dolů, což ovlivňuje rozlišení a kontrast zobrazení. Pokud je clona příliš malá, sníží se rozlišení a zvýší se kontrast. Proto se při pozorování pomocí nastavení irisové clony otevře polní clona (mikroskop s polní clonou) až po okraj periferie zorného pole, takže předměty, které nejsou v zorném poli, se nemohou dostat světlo. Osvětlení, aby se zabránilo rušení rozptýleným světlem.
(3) Čočka objektivu Čočka objektivu nainstalovaná na konvertoru na předním konci tubusu objektivu používá světlo k prvnímu zobrazení kontrolovaného objektu. Rozhodující vliv na rozlišení má kvalita zobrazení objektivu. Výkon objektivu závisí na numerické apertuře (numerická apertura zkráceně NA) objektivu. Číselná apertura každé čočky objektivu je vyznačena na krytu čočky objektivu. Čím větší je numerická apertura, tím lepší je výkon objektivu.
