Seitsme optilise mikroskoobi parameetri üksikasjalik selgitus
Mikroskoopilisel vaatlusel loodavad inimesed alati saada selget ja eredat ideaalpilti, mis eeldab mikroskoobi optiliste tehniliste parameetrite vastavust teatud standarditele ning eeldab, et selle kasutamisel tuleb see kooskõlastada vastavalt mikroskoopilise kontrolli eesmärgile ja tegelik olukord Parameetrite vaheline seos. Ainult nii saame anda täieliku mängu mikroskoobi nõuetekohasele toimimisele ja saada rahuldavad mikroskoopilised kontrolli tulemused.
Mikroskoobi optiliste tehniliste parameetrite hulka kuuluvad: numbriline ava, eraldusvõime, suurendus, fookuse sügavus, vaatevälja laius, halb katvus, töökaugus jne. Need parameetrid ei ole alati nii kõrged kui võimalik ja on üksteist piiravad. Nende kasutamisel peaks parameetrite seos olema kooskõlastatud vastavalt mikroskoobi kontrolli eesmärgile ja tegelikule olukorrale, kuid domineerima peaks resolutsioon.
a
1. Numbriline ava
Numbriline ava on lühendatud kui NA. Numbriline ava on objektiivi ja kondensaatorläätse peamine tehniline parameeter ning see on oluline sümbol mõlema jõudluse hindamisel (eriti objektiivi puhul). Selle arvväärtuse suurus on märgitud vastavalt objektiivi ja kondensaatorläätse korpusele.
Numbriline ava (NA) on objektiivi eesmise läätse ja kontrollitava objekti vahelise keskkonna murdumisnäitaja (n) ja avanurga poole siinuse (u) korrutis. Valem on järgmine: NA=nsinu/2
Avanurk, tuntud ka kui "peegli suunurk", on nurk, mille moodustavad objektiivi optilise telje objekti punkt ja objektiivi esiläätse efektiivne läbimõõt. Mida suurem on avanurk, seda suurem on objektiivi sisenev valgusvoog, mis on võrdeline objektiivi efektiivse läbimõõduga ja pöördvõrdeline fookuspunkti kaugusega.
Kui soovite mikroskoobiga vaadeldes NA väärtust suurendada, ei saa avanurka suurendada. Ainus võimalus on suurendada söötme murdumisnäitaja n väärtust. Selle põhimõtte alusel toodetakse veekümblusobjektiivid ja õlikümblusobjektiivid. Kuna keskkonna murdumisnäitaja n on suurem kui 1, võib NA väärtus olla suurem kui 1.
Numbrilise ava maksimaalne väärtus on 1,4, mis on jõudnud piirini nii teoreetiliselt kui tehniliselt. Praegu kasutatakse söötmena kõrge murdumisnäitajaga bromonaftaleeni. Bromonaftaleeni murdumisnäitaja on 1,66, seega võib NA väärtus olla suurem kui 1,4.
Siinkohal tuleb märkida, et objektiiviläätse numbrilise ava rolli täielikuks mängimiseks peaks kondensaatorläätse NA väärtus olema vaatluse ajal võrdne objektiivi NA väärtusega või sellest veidi suurem.
Numbriline ava on tihedalt seotud teiste tehniliste parameetritega ning peaaegu määrab ja mõjutab teisi tehnilisi parameetreid. See on võrdeline eraldusvõimega, proportsionaalne suurendusega ja pöördvõrdeline fookuse sügavusega. NA väärtuse kasvades väheneb vastavalt ka vaatevälja laius ja töökaugus.
a
2. Resolutsioon
Mikroskoobi eraldusvõime viitab kahe objektipunkti vahelisele minimaalsele kaugusele, mida mikroskoobi abil saab selgelt eristada. Selle arvutusvalem on σ=λ/NA
Valemis on σ minimaalne eraldusvõime kaugus; λ on valguse lainepikkus; NA on objektiivi numbriline ava. Nähtava objektiiviläätse eraldusvõime määravad kaks tegurit: objektiiviläätse NA väärtus ja valgusallika lainepikkus. Mida suurem on NA väärtus, seda lühem on valgustusvalguse lainepikkus ja mida väiksem on σ väärtus, seda suurem on eraldusvõime.
Eraldusvõime parandamiseks, st σ väärtuse vähendamiseks, saab võtta järgmisi meetmeid
(1) Vähendage lainepikkuse λ väärtust ja kasutage lühikese lainepikkusega valgusallikat.
(2) Suurendage keskmist n väärtust, et suurendada NA väärtust (NA=nsinu/2).
(3) NA väärtuse suurendamiseks suurendage ava nurga u väärtust.
(4) Suurendage kontrasti heleda ja tumeda vahel.
a
3. Suurendus ja efektiivne suurendus
Objektiivi ja okulaari kahekordse suurenduse tõttu peaks mikroskoobi kogusuurendus Γ olema objektiiviläätse suurenduse ja okulaari suurenduse Γ1 korrutis:
Γ= Γ1
Ilmselgelt võib mikroskoop suurendusklaasiga võrreldes olla palju suurema suurendusega ning mikroskoobi suurendust saab hõlpsasti muuta, vahetades erineva suurendusega objektiive ja okulaare.
Ka suurendus on mikroskoobi oluline parameeter, kuid ei saa pimesi uskuda, et mida suurem suurendus, seda parem. Mikroskoobi suurenduse piir on efektiivne suurendus.
Eraldusvõime ja suurendus on kaks erinevat, kuid omavahel seotud mõistet. Relatsioonivalem: 500NA<>
Kui valitud objektiiviläätse numbriline ava ei ole piisavalt suur, st eraldusvõime pole piisavalt kõrge, ei suuda mikroskoop objekti peenstruktuuri eristada. Sel hetkel, isegi kui suurendust liigselt suurendatakse, võib saadav pilt olla ainult suurte piirjoontega, kuid ebaselgete detailidega pilt. , mida nimetatakse kehtetuks suurenduseks. Ja vastupidi, kui eraldusvõime vastab nõuetele, kuid suurendus on ebapiisav, on mikroskoobil eraldusvõime, kuid pilt on siiski liiga väike, et seda inimsilm selgelt näha oleks. Seega, et anda mikroskoobi lahutusvõimele täielik mäng, peaks numbriline ava olema mõistlikult sobitatud mikroskoobi kogusuurendusega.
a
4. Fookuse sügavus
Fookuse sügavus on fookuse sügavuse lühend, see tähendab, et mikroskoobi kasutamisel, kui fookus on kindlal objektil, ei ole selgelt näha mitte ainult kõik punktid selle punkti tasapinnal, vaid ka teatud paksuse ulatuses ülalpool. ja tasapinnast allpool. Selguse huvides on selle selge osa paksus fookuse sügavus. Kui teravustamissügavus on suur, näete kogu kontrollitava objekti kihti, samas kui teravussügavus on väike, näete vaid õhukest kihti vaadeldavast objektist. Fookuse sügavusel on järgmine seos teiste tehniliste parameetritega:
(1) Fookuse sügavus on pöördvõrdeline objektiivi kogu suurenduse ja numbrilise avaga.
(2) Mida suurem on teravustamise sügavus, seda madalam on eraldusvõime.
Madala suurendusega objektiivi suure teravussügavuse tõttu on väikese suurendusega objektiiviga pildistamine keeruline. Seda kirjeldatakse üksikasjalikumalt mikrofotodel.
a
5. Vaatevälja läbimõõt (FieldOfView)
Mikroskoobi vaatlemisel nimetatakse nähtavat heledat ringikujulist ala vaateväljaks ja selle suuruse määrab okulaaris olev välja diafragma.
Vaatevälja läbimõõtu nimetatakse ka vaatevälja laiuseks, mis viitab uuritava objekti tegelikule ulatusele, mis mahub mikroskoobi all vaadeldavasse ringikujulisse vaatevälja. Mida suurem on vaatevälja läbimõõt, seda lihtsam on seda jälgida.
On olemas valem F=FN/
Valemis F: välja läbimõõt, FN: välja number (FieldNumber, lühend FN, märgitud okulaari silindri välisküljele), : objektiiviläätse suurendus.
Seda võib näha valemist:
(1) Vaatevälja läbimõõt on võrdeline vaateväljade arvuga.
(2) Objektiivi läätse kordse suurendamine vähendab vaatevälja läbimõõtu. Seega, kui näete väikese võimsusega objektiivi all kontrollitava objekti tervikpilti ja vahetate suure võimsusega objektiivi vastu, näete ainult väikest osa kontrollitavast objektist.
a
6. Kehv katvus
Mikroskoobi optiline süsteem sisaldab ka katteklaasi. Katteklaasi ebastandardse paksuse tõttu muutub valguse optiline tee peale katteklaasilt õhku sisenemist, mille tulemuseks on faaside erinevus, mis on halb katvus. Halva katvuse tekitamine mõjutab mikroskoobi helikvaliteeti.
Vastavalt rahvusvahelistele eeskirjadele on katteklaasi standardpaksus {{0}},17 mm ja lubatud vahemik on 0.16-0,18 mm. Objektiivi valmistamisel on arvesse võetud selle paksusevahemiku faaside erinevust. Objektiivi korpusele märgitud 0,17 näitab objektiivi jaoks vajaliku katteklaasi paksust.
a
7. Töökaugus WD
Töökaugust nimetatakse ka objekti kauguseks, mis tähistab kaugust objektiivi eesmise läätse pinnast kontrollitava objektini. Mikroskoobiga kontrollimise ajal peaks kontrollitav objekt olema objektiivi ühe- kuni kahekordne fookuskaugus. Seetõttu on see ja fookuskaugus kaks mõistet. See, mida tavaliselt nimetatakse teravustamiseks, on tegelikult töökauguse reguleerimine.
Kui objektiiviläätse numbriline ava on konstantne, on ava nurk suurem, kui töökaugus on lühem.
Suure numbrilise avaga suure võimsusega objektiivil on väike töökaugus.
