Jak je to se zvětšením okuláru a čočky objektivu optického mikroskopu?
Zvětšení optického mikroskopu je součinem zvětšení čočky objektivu a zvětšení okuláru. Pokud je například čočka objektivu 10× a okulár 10×, je zvětšení 10×10=100.
Objektiv:
1. Klasifikace objektivu:
Čočku objektivu lze rozdělit na suchou čočku objektivu a čočku imerzního objektivu podle různých podmínek použití; Mezi nimi lze imerzní objektivy rozdělit na imerzní objektivy a olejové imerzní objektivy (zvětšení je obvykle 90-100krát).
Podle různého zvětšení jej lze rozdělit na objektiv s nízkou světelností (méně než 10krát), objektiv se střední silou (asi 20krát) a objektiv s vysokou účinností (40-65krát).
Podle korekce aberace ji lze rozdělit na achromatickou čočku objektivu (běžně používanou, která dokáže korigovat chromatickou aberaci dvou barev ve spektru) a apochromatickou čočku objektivu (která umí korigovat chromatickou vadu tří barev ve spektru, která je drahý a málo používaný).
2. Hlavní parametry čočky objektivu:
Mezi hlavní parametry čočky objektivu patří zvětšení, numerická apertura a pracovní vzdálenost.
① Zvětšení se týká poměru velikosti obrazu viděného očima k velikosti odpovídajícího vzorku. Odkazuje na poměr délky spíše než na poměr plochy. Příklad: Zvětšení je 100×, což se vztahuje na preparát o délce 1μm, a délka zvětšeného obrazu je 100μm, což je 10,000násobek plochy.
Celkové zvětšení mikroskopu se rovná součinu zvětšení čočky objektivu a okuláru.
② Číselná apertura, také nazývaná aperturní poměr, zkráceně NA nebo A, je hlavním parametrem objektivu a kondenzoru, který je přímo úměrný rozlišení mikroskopu. Numerická apertura suché čočky objektivu je 0.05-0,95 a numerická apertura čočky objektivu ponořené do oleje (voňavý asfalt) je 1,25.
③ Pracovní vzdálenost se vztahuje ke vzdálenosti pod přední čočkou objektivu nad krycím sklem preparátu, když je pozorovaný preparát nejčistší. Pracovní vzdálenost čočky objektivu souvisí s ohniskovou vzdáleností čočky objektivu. Čím delší je ohnisková vzdálenost čočky objektivu, tím menší je zvětšení a delší pracovní vzdálenost. Příklad: Čočka objektivu 10x je označena 10/0.25 a 160/0.17, kde 10 je zvětšení čočky objektivu; 0,25 je numerická apertura; 160 je délka tubusu objektivu (mm); 0,17 je standardní tloušťka krycího skla (mm). Efektivní pracovní vzdálenost 10x objektivu je 6,5 mm a 40x objektivu 0,48 mm.
3. K prvnímu zvětšení preparátu se používá čočka objektivu. Je to nejdůležitější součást, která určuje výkon mikroskopu – rozlišení.
Rozlišení se také nazývá rozlišení nebo rozlišovací schopnost. Rozlišení je vyjádřeno hodnotou rozlišovací vzdálenosti (minimální vzdálenost mezi dvěma objekty, kterou lze rozlišit). Ve zdánlivé vzdálenosti (25 cm) může normální lidské oko vidět dva objekty ve vzdálenosti 0.073 mm a tato hodnota 0,073 mm je rozlišovací vzdálenost normálního lidského oka. Čím menší je rozlišovací vzdálenost mikroskopu, tím vyšší je jeho rozlišení, což znamená lepší výkon.
Rozlišení mikroskopu je určeno rozlišením čočky objektivu a rozlišení čočky objektivu je určeno její numerickou aperturou a vlnovou délkou osvětlovacího světla.
Při použití běžné metody centrálního osvětlení (metoda jasného osvětlení, při které světlo prochází vzorkem rovnoměrně) je rozlišovací vzdálenost mikroskopu d=0.61λ/NA.
Kde d je rozlišovací vzdálenost čočky objektivu v nm.
λ —— vlnová délka osvětlovacího světla v nm.
Na-numerická apertura objektivu
Například numerická apertura čočky objektivu ponořené do oleje je 1,25 a rozsah vlnových délek viditelného světla je 400-700 nm. Pokud je průměrná vlnová délka 550 nm, d=270 nm, což je přibližně polovina vlnové délky osvětlovacího světla. Obecně je limit rozlišení mikroskopu osvětleného viditelným světlem 0,2 μm.
(2), okulár
Protože je blízko očím pozorovatele, nazývá se také okulár. Montuje se na horní konec tubusu objektivu.
1. Struktura okuláru
Obvykle se okulár skládá ze dvou skupin čoček, horní čočka se nazývá čočka objektivu a spodní čočka se nazývá konvergentní čočka nebo polní čočka. Mezi horní a spodní čočkou nebo pod polní čočkou je clona (její velikost určuje velikost zorného pole). Vzhledem k tomu, že vzorek pouze zobrazuje na povrchu membrány, lze na tuto membránu nalepit krátký kousek vlasu jako ukazatel pro označení cíle určitého prvku. Lze na něj umístit i okulárový mikrometr pro měření velikosti pozorovaného preparátu.
Čím kratší je délka okuláru, tím větší je zvětšení (protože zvětšení okuláru je nepřímo úměrné ohniskové vzdálenosti okuláru).
2. Role okuláru
Slouží k dalšímu zvětšení čistého reálného obrazu, který byl zesílen čočkou objektivu, aby jej lidské oko snadno a jasně rozlišilo. Zvětšení běžných okulárů je 5-16krát.
3. Vztah mezi okulárem a čočkou objektivu
Jemná struktura, která byla jasně rozlišena čočkou objektivu, nemůže být jasně vidět, pokud není zvětšena okulárem a nemůže dosáhnout velikosti, kterou lze rozlišit lidským okem; Jemná struktura, kterou nelze rozlišit čočkou objektivu, však není jasně vidět, ačkoli je zvětšena vysoce výkonným okulárem, takže okulár může hrát pouze zvětšovací roli a nezlepší rozlišení okuláru. mikroskop. Někdy, i když čočka objektivu dokáže rozlišit dva blízké objekty, je stále nemožné vidět jasně, protože obrazová vzdálenost těchto dvou objektů je menší než rozlišovací vzdálenost očí. Proto jsou okulár a čočka objektivu propojeny a vzájemně omezeny.
