Odhad zvětšení optických mikroskopů
Optické mikroskopy lze kategorizovat na mikroskopy pro pozorování těla, ortogonální mikroskopy a invertované mikroskopy, které jsou široce používány v různých oblastech, jako je biologie, nauka o materiálu, minerály, bezpečnost potravin atd. Maximální rozlišení optických mikroskopů je omezeno na 2{{ 5}}0 nm. Vzhledem ke zdroji světla a plnicímu médiu používanému v optických mikroskopech může být konečné rozlišení optických mikroskopů až 200 nm a objekty menší než 200 nm je třeba jasně pozorovat pomocí laserových konfokálních mikroskopů, fluorescenčních mikroskopů s vysokým rozlišením, skenování elektronové mikroskopy a mikroskopy atomárních sil. Zvětšovacím účinkem optického mikroskopu na předmět není zvětšení celé plochy předmětu, ale zvětšení délky nebo šířky předmětu. Obvykle lidské oko dokáže rozlišit nejmenší objekt v rozsahu zrakové vzdálenosti 0.{6}}.3 mm, takže při skutečném použití optického mikroskopu k pozorování objektů, kolikrát je zvětšení objektu schopné používat lidské oko k jasnému pozorování? Tento článek poskytuje jednoduchý odhad zvětšení optického mikroskopu.
Zvětšení pomocí optického mikroskopu, existují dva způsoby výpočtu:
(1) optické zvětšení. Optické zvětšení se vztahuje k okuláru z mikroskopu k pozorování efektu objektu je zvětšený, výsledky zvětšení nazýváme optické zvětšení. Výpočet optického zvětšení je poměrně jednoduchý, jedná se o zvětšení čočky objektivu × zvětšení okuláru. Pro výpočet zvětšení stereomikroskopu je například kontinuální lupa 0.7 - 4.5, okulár je 10násobný, pak je zvětšení tohoto stereomikroskopu 7 - 45násobek. Pokud má mikroskop čočku objektivu a okulár, pak se celkové zvětšení mikroskopu získá přímým zadáním zvětšení čočky objektivu × zvětšení okuláru.
(2) Digitální zvětšení. Digitální zvětšení obvykle označuje zvětšení objektu po zobrazení externím zařízením. V současné době je na trhu více trinokulárních mikroskopů, přes CCD připojené k počítači, LCD monitoru a dalším zobrazovacím zařízením pro zobrazovací pozorování. Kolikrát se objekt po připojení k externímu zařízení zvětší? Jsou uvedeny dvě metody výpočtu.
(a) Pokud existují přesné údaje o skutečné velikosti pozorovaného objektu, lze je vypočítat podle vzorce: skutečné zvětšení objektu=zvětšená velikost objektu / skutečná velikost objekt. Pokud je skutečná velikost předmětu 2 μm, můžete si po zobrazení na monitoru vzít pravítko a změřit délku zobrazovaného předmětu. Pokud je naměřená délka předmětu 2 mm, pak se předmět zvětší 1000krát.
(b) Pokud nemáte jasnou představu o velikosti předmětu, můžete ji vypočítat pomocí následujícího vzorce.
Digitální zvětšení=Zvětšení čočky objektivu × {25,4 × velikost obrazovky (palce) / délka úhlopříčky CCD} × zvětšení spojovacího kroužku
Popis parametrů ve vzorci:
--Zvětšení čočky objektivu označuje zvětšení čočky objektivu používaného mikroskopu, například 5x, 10x, 20x atd.;
{{0}}Zvětšení spojovacího prstence se vztahuje na zvětšení rozhraní trinokulárního trinokuláru, obvykle 1x, ale také 0.35,0.5x;
--25.4 x velikost obrazovky, je velikost obrazovky převedená na mm, 1 palec=25,4 mm;
-- Délka úhlopříčky CCD se vztahuje k velikosti čipu CCD, obvykle 1/3 palce, 1/2 palce nebo 2/3 palce, což odpovídá délce 6 mm, 8 mm nebo 11 mm, respektive.
Poznámka: Hodnota vypočítaná vzorcem digitálního zvětšení musí při praktické aplikaci zohledňovat také počet pixelů na obrazovce. Pokud je počet pixelů nízký, je také obtížné pozorovat objekty menší velikosti.
Příklady výpočtů:
(1) Pozorování pájky na desce plošných spojů metalografickým mikroskopem
Parametry mikroskopu: zvětšení objektivu 20x, zvětšení okuláru 10x, trinokulární rozhraní 1x, úhlopříčka CCD 1/3 palce a velikost monitoru 19 palců.
Optické zvětšení=zvětšení čočky objektivu x zvětšení okuláru=20 x 10=200krát
Digitální zvětšení=zvětšení čočky objektivu × {25,4 × velikost obrazovky (palce) / délka úhlopříčky CCD } × zvětšení spojovacího kroužku=20 × {25,4 × 19/6} × {{ 8}},67 krát
