Parameter teknis optik penting dari mikroskop optik Beijing

Parameter teknis optik penting dari mikroskop optik Beijing

Selama pemeriksaan mikroskopis, orang selalu berharap bisa mendapatkan gambar ideal yang jelas dan cerah, yang mensyaratkan bahwa parameter teknis optik mikroskop mencapai standar tertentu, dan mensyaratkan bahwa digunakan, mereka harus dikoordinasikan sesuai dengan tujuan pemeriksaan mikroskopis dan situasi aktual hubungan antara parameter. Hanya dengan cara ini kita dapat memberikan permainan penuh untuk kinerja mikroskop dan mendapatkan hasil pemeriksaan mikroskopis yang memuaskan.

Parameter teknis optik mikroskop meliputi: aperture numerik, resolusi, pembesaran, kedalaman fokus, bidang lebar tampilan, cakupan yang buruk, jarak kerja, dll. Parameter ini tidak setinggi mungkin. Mereka saling terkait dan saling membatasi. Selama penggunaan, hubungan antara parameter harus dikoordinasikan sesuai dengan tujuan pemeriksaan mikroskopis dan situasi aktual, tetapi resolusi harus berlaku. .

Bukaan numerik

Bukaan numerik disingkat sebagai na. Bukaan numerik adalah parameter teknis utama dari lensa objektif dan lensa kondensor, dan merupakan tanda penting untuk menilai kinerja keduanya (terutama untuk lensa objektif). Besarnya nilainya ditandai pada cangkang lensa objektif dan lensa kondensor masing -masing.

Bukaan numerik (NA) adalah produk dari sine dari setengah dari indeks bias (n) medium dan sudut aperture (u) antara lensa depan tujuan dan objek yang akan diperiksa. Rumusnya adalah sebagai berikut: Na = nsinu / 2

Sudut aperture, juga dikenal sebagai "sudut lensa", adalah sudut yang dibentuk oleh titik objek pada sumbu optik lensa objektif dan diameter efektif lensa depan lensa objektif. Semakin besar sudut aperture, semakin besar kecerahan cahaya yang memasuki lensa objektif, yang sebanding dengan diameter efektif lensa objektif dan berbanding terbalik dengan jarak fokus.

Selama pengamatan mikroskop, jika Anda ingin meningkatkan nilai NA, sudut apertur tidak dapat ditingkatkan. Satu -satunya cara adalah dengan meningkatkan indeks bias n medium. Berdasarkan prinsip ini, lensa objektif perendaman air dan lensa objektif perendaman minyak diproduksi. Karena indeks bias N, nilai medium lebih besar dari 1, nilai NA dapat lebih besar dari 1.

Bukaan numerik maksimum adalah 1.4, yang telah mencapai batas baik secara teoritis maupun teknis. Saat ini, bromonaphthalene dengan indeks bias tinggi digunakan sebagai media. Indeks bias bromonaphthalene adalah 1,66, sehingga nilai Na bisa lebih besar dari 1,4.

Harus ditunjukkan di sini bahwa untuk memberikan permainan penuh pada peran bukaan numerik dari lensa objektif, nilai NA dari lensa kondensor harus sama atau sedikit lebih besar dari nilai NA dari lensa objektif selama pengamatan.

Bukaan numerik memiliki hubungan dekat dengan parameter teknis lainnya. Ini hampir menentukan dan mempengaruhi parameter teknis lainnya. Ini sebanding dengan resolusi, sebanding dengan pembesaran, dan berbanding terbalik dengan kedalaman fokus. Ketika nilai NA meningkat, bidang lebar tampilan dan jarak kerja akan berkurang sesuai.

2. Resolusi

Resolusi mikroskop mengacu pada jarak minimum antara dua titik objek yang dapat dibedakan dengan jelas oleh mikroskop, juga dikenal sebagai "tingkat diskriminasi". Rumus perhitungan adalah σ = λ / na

Di mana σ adalah jarak resolusi minimum; λ adalah panjang gelombang cahaya; NA adalah bukaan numerik dari lensa objektif. Resolusi lensa objektif yang terlihat ditentukan oleh faktor Na dari lensa objektif dan panjang gelombang sumber cahaya iluminasi. Semakin besar nilai Na dan semakin pendek panjang gelombang cahaya iluminasi, semakin kecil nilai σ dan semakin tinggi resolusi.

Untuk meningkatkan resolusi, yaitu mengurangi nilai σ, langkah -langkah berikut dapat diambil

(1) Kurangi nilai λ panjang gelombang dan gunakan sumber cahaya panjang gelombang pendek.

(2) Tingkatkan nilai n medium untuk meningkatkan nilai Na (Na = Nsinu / 2).

(3) Tingkatkan nilai apertur U untuk meningkatkan nilai Na.

(4) Tingkatkan kontras terang dan gelap.

3. Pembesaran dan perbesaran yang efektif

Karena dua perbesaran melalui objektif dan eyepieces, perbesaran total γ mikroskop harus menjadi produk dari pembesaran objektif β dan pembesaran eyepiece γ1:

Γ = βγ1

Jelas, dibandingkan dengan kaca pembesar, mikroskop dapat memiliki pembesaran yang jauh lebih tinggi, dan dengan mengubah tujuan dan eyepieces dari perbesaran yang berbeda, pembesaran mikroskop dapat dengan mudah diubah.

Pembesaran juga merupakan parameter penting dari mikroskop, tetapi orang tidak dapat secara membabi buta percaya bahwa semakin tinggi pembesaran, semakin baik. Batas perbesaran mikroskop adalah pembesaran yang efektif.

Resolusi dan pembesaran adalah dua konsep yang berbeda tetapi terkait. Terkait: 500NA <γ <1000NA

Ketika bukaan numerik dari lensa objektif yang dipilih tidak cukup besar, yaitu, resolusi tidak cukup tinggi, mikroskop tidak dapat membedakan struktur halus objek. Bahkan jika pembesaran meningkat secara berlebihan, hanya gambar dengan garis besar yang besar tetapi detail yang tidak jelas dapat diperoleh. , Disebut pembesaran tidak valid. Sebaliknya, jika resolusi telah memenuhi persyaratan dan pembesaran tidak cukup, mikroskop memiliki kemampuan untuk menyelesaikan, tetapi gambar terlalu kecil untuk dilihat dengan jelas oleh mata manusia. Oleh karena itu, untuk memberikan permainan penuh pada kekuatan penyelesaian mikroskop, aperture numerik harus cukup cocok dengan perbesaran total mikroskop.

4. Kedalaman fokus

Kedalaman fokus adalah singkatan dari kedalaman fokus, yaitu, ketika menggunakan mikroskop, ketika fokusnya adalah pada suatu objek, tidak hanya titik pada bidang titik dapat dilihat dengan jelas, tetapi juga dalam ketebalan tertentu di atas dan di bawahnya Pesawat ini agar jelas, ketebalan bagian yang jelas ini adalah kedalaman fokus. Dengan kedalaman fokus yang besar, Anda dapat melihat seluruh lapisan objek yang diinspeksi, sementara kedalaman fokus yang kecil, Anda hanya dapat melihat lapisan tipis dari objek yang diinspeksi.

(1) Kedalaman fokus berbanding terbalik dengan perbesaran total dan bukaan numerik dari lensa objektif.

(2) Kedalaman fokus besar dan resolusinya berkurang.

Karena kedalaman bidang lensa objektif berdaya rendah besar, sulit untuk mengambil gambar dengan lensa objektif berdaya rendah. Ini akan dijelaskan secara rinci saat mengambil photomicrographs.

5. Bidang Tampilan Diameter (bidang pandang)

Saat mengamati mikroskop, area melingkar terang yang Anda lihat disebut bidang pandang, dan ukurannya ditentukan oleh diafragma lapangan di lensa mata.

Diameter bidang pandang, juga disebut lebar bidang pandang, mengacu pada kisaran aktual objek yang akan diperiksa di bidang pandang melingkar yang terlihat di bawah mikroskop. Semakin besar diameter bidang pandang, semakin mudah untuk mengamati.

Ada rumus F = fn / β

Di mana f: diameter lapangan, fn: nomor lapangan (nomor lapangan, disingkat fn, ditandai di bagian luar laras eyepiece), β: pembesaran objektif

Itu dapat dilihat dari formula:

(1) Diameter bidang pandang sebanding dengan jumlah bidang pandang.

(2) Meningkatkan pembesaran lensa objektif mengurangi bidang diameter tampilan. Oleh karena itu, jika Anda dapat melihat seluruh gambar objek yang sedang diperiksa pada lensa pembesaran rendah, dan berubah menjadi lensa objektif pembesaran tinggi, Anda hanya dapat melihat bagian kecil dari objek yang sedang diperiksa.

6. Cakupan yang buruk

Sistem optik mikroskop juga mencakup coverlips. Karena ketebalan kaca penutup tidak standar, jalur cahaya dari kaca penutup ke udara dibiaskan dan diubah, menghasilkan perbedaan fase. Ini adalah perbedaan dalam cakupan. Cakupan yang buruk mempengaruhi kualitas mikroskop.

Secara internasional, ketebalan standar kaca penutup adalah 0,17mm, dan kisaran yang diijinkan adalah 0,16-0,18mm. Perbedaan fase kisaran ketebalan ini telah dimasukkan dalam pembuatan lensa objektif. Nilai 0,17 pada casing lensa objektif menunjukkan ketebalan kaca penutup yang dibutuhkan oleh lensa objektif.

7. Jarak kerja WD

Jarak kerja juga disebut jarak objek, yang mengacu pada jarak antara permukaan lensa depan lensa objektif dan objek yang akan diperiksa. Selama pemeriksaan mikroskopis, objek yang akan diperiksa harus antara satu dan dua kali panjang fokus lensa objektif. Oleh karena itu, dan panjang fokus adalah dua konsep. Penyesuaian fokus biasa sebenarnya menyesuaikan jarak kerja.

Dalam kasus aperture numerik tetap dari lensa objektif, sudut aperture pendek dari jarak kerja besar.

Tujuan pembesaran tinggi dengan lubang numerik besar memiliki jarak kerja yang kecil.