Importanti parametri tecnici ottici del microscopio ottico di Pechino

Importanti parametri tecnici ottici del microscopio ottico di Pechino

Durante l'esame microscopico, le persone sperano sempre di essere in grado di ottenere immagini ideali chiare e luminose, il che richiede che i parametri tecnici ottici del microscopio raggiungano determinati standard e richiedono che in uso debbano essere coordinati in base allo scopo dell'esame microscopico e la situazione reale la relazione tra i parametri. Solo in questo modo possiamo dare il gioco completo alle prestazioni del microscopio e ottenere risultati di esame microscopico soddisfacenti.

I parametri tecnici ottici del microscopio includono: apertura numerica, risoluzione, ingrandimento, profondità di messa a fuoco, larghezza del campo visivo, scarsa copertura, distanza di lavoro, ecc. Questi parametri non sono tutti il ​​più alti possibile. Sono correlati e reciprocamente restrittivi. Durante l'uso, la relazione tra i parametri dovrebbe essere coordinata in base allo scopo dell'esame microscopico e alla situazione reale, ma la risoluzione dovrebbe prevalere. .

Apertura numerica

L'apertura numerica è abbreviata come Na. L'apertura numerica è il principale parametro tecnico della lente oggettiva e dell'obiettivo del condensatore ed è un segno importante per giudicare le prestazioni dei due (specialmente per l'obiettivo dell'obiettivo). L'entità del suo valore è contrassegnata sul guscio dell'obiettivo rispettivamente dell'obiettivo e dell'obiettivo del condensatore.

L'apertura numerica (NA) è il prodotto del seno della metà dell'indice di rifrazione (N) del mezzo e l'angolo di apertura (U) tra la lente anteriore dell'obiettivo e l'oggetto da ispezionare. La formula è la seguente: Na = nsinu / 2

L'angolo di apertura, noto anche come "angolo di lente", è l'angolo formato dal punto oggetto sull'asse ottico della lente oggettiva e il diametro effettivo della lente anteriore della lente oggettiva. Maggiore è l'angolo di apertura, maggiore è la luminosità della luce che entra nella lente oggettiva, che è proporzionale al diametro effettivo della lente oggettiva e inversamente proporzionale alla distanza focale.

Durante l'osservazione del microscopio, se si desidera aumentare il valore NA, l'angolo di apertura non può essere aumentato. L'unico modo è aumentare l'indice di rifrazione N del mezzo. Sulla base di questo principio, vengono prodotti l'obiettivo obiettivo di immersione in acqua e l'obiettivo di immersione dell'olio. Poiché l'indice di rifrazione N il valore del mezzo è maggiore di 1, il valore NA può essere maggiore di 1.

L'apertura numerica massima è 1.4, che ha raggiunto il limite sia teoricamente che tecnicamente. Al momento, il bromonaftalene con un indice di rifrazione elevato viene utilizzato come mezzo. L'indice di rifrazione del bromonaftalene è 1,66, quindi il valore NA può essere maggiore di 1,4.

Va sottolineato qui che per dare il pieno svolgimento al ruolo dell'apertura numerica della lente oggettiva, il valore NA della lente del condensatore dovrebbe essere uguale o leggermente più grande del valore NA della lente oggettiva durante l'osservazione.

L'apertura numerica ha una stretta relazione con altri parametri tecnici. Determina e influenza quasi altri parametri tecnici. È proporzionale alla risoluzione, proporzionale all'ingrandimento e inversamente proporzionale alla profondità di messa a fuoco. All'aumentare del valore NA, la larghezza della vista e la distanza di lavoro diminuiranno di conseguenza.

2. Risoluzione

La risoluzione del microscopio si riferisce alla distanza minima tra due punti oggetti che possono essere chiaramente distinti per il microscopio, noto anche come "tasso di discriminazione". La formula di calcolo è σ = λ / na

Dove σ è la distanza di risoluzione minima; λ è la lunghezza d'onda della luce; Na è l'apertura numerica della lente oggettiva. La risoluzione della lente oggettiva visibile è determinata dal fattore NA della lente oggettiva e dalla lunghezza d'onda della sorgente di luce di illuminazione. Maggiore è il valore di Na e più corta la lunghezza d'onda della luce di illuminazione, minore è il valore σ e maggiore è la risoluzione.

Per aumentare la risoluzione, cioè ridurre il valore σ, è possibile adottare le seguenti misure

(1) Ridurre il valore di lunghezza d'onda λ e utilizzare una sorgente di luce a lunghezza d'onda corta.

(2) Aumentare il valore N del mezzo per aumentare il valore NA (NA = NSINU / 2).

(3) Aumentare il valore di apertura U per aumentare il valore NA.

(4) Aumentare il contrasto della luce e del buio.

3. ingrandimento e ingrandimento efficace

A causa dei due ingrandimenti attraverso l'obiettivo e gli oculari, l'ingrandimento totale γ del microscopio dovrebbe essere il prodotto dell'ingrandimento oggettivo β e dell'occhiello γ1:

Γ = βγ1

Ovviamente, rispetto a un vetro d'ingrandimento, un microscopio può avere un ingrandimento molto più elevato e modificando l'obiettivo e gli oculari di diversi ingrandimenti, l'ingrandimento del microscopio può essere facilmente modificato.

L'ingrandimento è anche un parametro importante del microscopio, ma non si può credere ciecamente che maggiore è l'ingrandimento, meglio è. Il limite di ingrandimento del microscopio è l'ingrandimento effettivo.

La risoluzione e l'ingrandimento sono due concetti diversi ma correlati. Correlati: 500na <γ <1000na

Quando l'apertura numerica della lente oggettiva selezionata non è abbastanza grande, cioè la risoluzione non è abbastanza alta, il microscopio non è in grado di distinguere la struttura fine dell'oggetto. Anche se l'ingrandimento viene aumentato eccessivamente, è possibile ottenere solo un'immagine con un profilo di grande ma non chiaro. , Chiamato ingrandimento non valido. Al contrario, se la risoluzione ha soddisfatto i requisiti e l'ingrandimento è insufficiente, il microscopio ha la capacità di risolvere, ma l'immagine è troppo piccola per essere chiaramente vista dall'occhio umano. Pertanto, al fine di dare il gioco completo alla potenza di risoluzione del microscopio, l'apertura numerica dovrebbe essere ragionevolmente abbinata all'ingrandimento totale del microscopio.

4. Profondità di concentrazione

La profondità della messa a fuoco è l'abbreviazione della profondità focale, cioè quando si utilizza un microscopio, quando la messa a fuoco è su un oggetto, non solo i punti sul piano del punto possono essere visti chiaramente, ma anche in un certo spessore sopra e sotto Questo piano per essere chiari, lo spessore di questa parte chiara è la profondità di messa a fuoco. Con una grande profondità di messa a fuoco, puoi vedere l'intero strato dell'oggetto ispezionato, mentre una piccola profondità di messa a fuoco, puoi solo vedere un sottile strato dell'oggetto ispezionato.

(1) La profondità di messa a fuoco è inversamente proporzionale all'ingrandimento totale e all'apertura numerica della lente oggettiva.

(2) La profondità di messa a fuoco è grande e la risoluzione è ridotta.

Poiché la profondità di campo dell'obiettivo a bassa potenza è grande, è difficile scattare foto con l'obiettivo a bassa potenza. Sarà descritto in dettaglio quando si prendono le microfotografie.

5. Diametro del campo di vista (campo visivo)

Quando si osserva un microscopio, l'area circolare brillante che vedi è chiamata campo visivo e le sue dimensioni sono determinate dal diaframma sul campo nell'oculare.

Il diametro del campo visivo, chiamato anche larghezza del campo visivo, si riferisce all'intervallo effettivo dell'oggetto da ispezionare nel campo visivo circolare visto al microscopio. Maggiore è il diametro del campo visivo, più facile è osservare.

C'è una formula f = fn / β

Dove f: diametro del campo, FN: numero di campo (numero di campo, abbreviato come FN, contrassegnato all'esterno della canna oculare), β: ingrandimento oggettivo

Può essere visto dalla formula:

(1) Il diametro del campo visivo è proporzionale al numero di campi di vista.

(2) Aumentare l'ingrandimento della lente oggettiva riduce il diametro del campo di vista. Pertanto, se è possibile vedere l'intero quadro dell'oggetto sotto ispezione a una lente a basso ingrandimento e passare a una lente oggettiva ad alta ingrandimento, è possibile vedere solo una piccola parte dell'oggetto sotto ispezione.

6. Cattiva copertura

Il sistema ottico del microscopio include anche i vetrini. Poiché lo spessore del vetro di copertura non è standard, il percorso della luce dal vetro di copertura nell'aria viene rifratto e modificato, con conseguente differenza di fase. Questa è la differenza di copertura. La scarsa copertura influisce sulla qualità del microscopio.

A livello internazionale, lo spessore standard del vetro di copertura è di 0,17 mm e l'intervallo consentito è 0,16-0,18 mm. La differenza di fase di questo intervallo di spessore è stata inclusa nella produzione dell'obiettivo. Il valore di 0,17 sull'involucro dell'obiettivo indica lo spessore del vetro di copertura richiesto dalla lente oggettiva.

7. Distanza di lavoro WD

La distanza di lavoro è anche chiamata la distanza degli oggetti, che si riferisce alla distanza tra la superficie della lente anteriore della lente oggettiva e l'oggetto da ispezionare. Durante l'esame microscopico, l'oggetto da ispezionare dovrebbe essere compreso tra una e due volte la lunghezza focale della lente oggettiva. Pertanto, esso e la lunghezza focale sono due concetti. La solita regolazione della messa a fuoco sta effettivamente regolando la distanza di lavoro.

Nel caso di un'apertura numerica fissa della lente oggettiva, l'angolo di apertura breve della distanza di lavoro è grande.

Gli obiettivi ad alto ingrandimento con grandi aperture numeriche hanno una piccola distanza di lavoro.