Několik důležitých optických technických parametrů mikroskopu
Mikroskop má tyto důležité optické technické parametry: numerickou aperturu, rozlišení, zvětšení, ohniskovou hloubku, průměr zorného pole, pracovní vzdálenost atd. Tyto parametry nejsou vždy tak vysoké, jak je to možné, jsou vzájemně provázané a vzájemně se omezují. Pro dosažení nejlepších výsledků je nutné zvolit odpovídající parametry podle skutečných potřeb kontroly.
1. Numerická apertura (NA)
Numerická clona je klíčovým prvkem při posuzování výkonu (rozlišení, hloubka ostrosti a jas) objektivu.
Numerická apertura (NA) byla vypočtena podle následujícího vzorce.
NA=n×sinx
n=index lomu média mezi vzorkem a čočkou objektivu (vzduch: n=1, olej: n=1,515)
X: Úhel, který svírá optická osa a lomené světlo nejdále od středu čočky objektivu.
Při pozorování mikroskopem, pokud chcete zvýšit hodnotu NA, nelze zvětšit úhel clony. Nejlepším způsobem je zvýšit hodnotu indexu lomu n média. Na tomto principu se vyrábějí čočky objektivů s vodní imerzí a čočky s olejovou imerzí. Protože hodnota indexu lomu n média je větší než jedna, může být hodnota NA větší než jedna.
Maximální numerická clona je 1,4, čímž dosáhla limitu jak teoreticky, tak i technicky. V současnosti se jako médium používá bromonaftalen s vysokým indexem lomu. Index lomu bromonaftalenu je 1,66, takže hodnota NA může být větší než 1,4.
Zde je třeba poznamenat, že aby se plně hrála úloha numerické apertury čočky objektivu, měla by být hodnota NA kondenzorové čočky rovna nebo mírně větší než hodnota NA čočky objektivu během pozorování.
Numerická clona úzce souvisí s ostatními technickými parametry a téměř určuje a ovlivňuje další technické parametry. Je úměrná rozlišení, úměrná zvětšení a nepřímo úměrná hloubce ostrosti. S rostoucí hodnotou NA se odpovídajícím způsobem zmenší šířka zorného pole a pracovní vzdálenost.
2. Rozlišení
Rozlišení je také známé jako „míra diskriminace“ a „rozlišení“. Je to další důležitý technický parametr pro měření výkonu mikroskopu.
Rozlišovací schopnost mikroskopu je vyjádřena vzorcem: d=l/NA
Kde d je minimální rozlišovací vzdálenost; l je vlnová délka světla; NA je numerická apertura objektivu. Rozlišení viditelné čočky objektivu je určeno dvěma faktory: hodnotou NA objektivu a vlnovou délkou zdroje osvětlení. Čím větší je hodnota NA, tím kratší je vlnová délka osvětlovacího světla a čím menší je hodnota d, tím vyšší je rozlišení.
Pro zvýšení rozlišení, tj. snížení hodnoty d, lze provést následující opatření
1. Snižte hodnotu vlnové délky l a použijte zdroj světla s krátkou vlnovou délkou.
2. Zvyšte hodnotu n média a zvyšte hodnotu NA (NA=nsinu/2).
3. Zvětšete úhel clony.
4. Zvyšte kontrast mezi světlem a tmou.
3. Zvětšení
Zvětšení je zvětšení, které se vztahuje k poměru velikosti konečného obrazu viděného lidským okem k velikosti původního předmětu poté, co je kontrolovaný předmět zvětšen čočkou objektivu a poté zvětšen okulárem, což je součin zvětšení čočky objektivu a okuláru.
Zvětšení je také důležitým parametrem mikroskopu, ale neměli bychom slepě věřit, že čím větší zvětšení, tím lépe. Při výběru je třeba nejprve zvážit numerickou aperturu objektivu.
4. Hloubka ostrosti
Hloubka ostrosti je zkratka hloubky ostrosti, to znamená, že při použití mikroskopu, kdy je zaostřeno na určitý objekt, lze jasně vidět nejen všechny body v rovině tohoto bodu, ale také v určité tloušťce nad a pod rovinou, Aby bylo jasno, tloušťka této čiré části je hloubka ostrosti. hloubka ostrosti,
Vidíte celou vrstvu kontrolovaného objektu, ale při malé hloubce ostrosti vidíte pouze tenkou vrstvu kontrolovaného objektu. Hloubka ostrosti má s ostatními technickými parametry následující vztah:
1. Hloubka ostrosti je nepřímo úměrná celkovému zvětšení a numerické apertuře čočky objektivu.
2. Hloubka ostrosti je velká a rozlišení je sníženo.
Vzhledem k velké hloubce ostrosti objektivu s malým zvětšením je obtížné pořizovat snímky s objektivem s malým zvětšením. To bude podrobněji popsáno na mikrofotografiích. 5. Průměr zorného pole
Při pozorování mikroskopem se jasná původní pozorovaná oblast nazývá zorné pole a její velikost je určena polní clonou v okuláru.
Průměr zorného pole se také nazývá šířka zorného pole, což se týká skutečného rozsahu kontrolovaného objektu, který lze umístit do kruhového zorného pole pozorovaného pod mikroskopem. Čím větší je průměr zorného pole, tím snazší je pozorování.
Je to vidět ze vzorce:
1. Průměr zorného pole je úměrný počtu zorných polí.
2. Zvětšením násobku čočky objektivu se zmenší průměr zorného pole. Pokud tedy vidíte celý obraz kontrolovaného objektu pod čočkou s nízkým výkonem a přepnete se na čočku objektivu s vysokým výkonem, můžete vidět pouze malou část kontrolovaného objektu.
6. Pracovní vzdálenost
Pracovní vzdálenost se také nazývá vzdálenost objektu, což se týká vzdálenosti od povrchu přední čočky objektivu k objektu, který má být kontrolován. Během mikroskopické kontroly by kontrolovaný objekt měl být mezi jednou a dvojnásobkem ohniskové vzdálenosti čočky objektivu. Proto jsou ona a ohnisková vzdálenost dva pojmy. To, co se obvykle nazývá zaostřování, je ve skutečnosti nastavení pracovní vzdálenosti.
V případě určité numerické apertury objektivu je pracovní vzdálenost krátká a úhel clony velký.
Vysoce výkonný objektiv s velkou numerickou aperturou má malou pracovní vzdálenost.
7. Špatné pokrytí
Součástí optického systému mikroskopu je i krycí sklíčko. Vzhledem k nestandardní tloušťce krycího skla dochází ke změně optické dráhy světla po vstupu do vzduchu z krycího skla, což má za následek fázový rozdíl, což je špatné pokrytí. Vznik špatného pokrytí ovlivňuje kvalitu zvuku mikroskopu.
Podle mezinárodních předpisů je standardní tloušťka krycího skla 0,17 mm,
Povolený rozsah je {{0}}.16-0.18 mm. Fázový rozdíl v tomto rozsahu tlouštěk byl vypočten při výrobě čočky objektivu. Norma na plášti čočky objektivu je skutečně 0,17, což znamená, že čočka objektivu vyžaduje tloušťku krycího skla.
