Parâmetros técnicos ópticos importantes do microscópio óptico de Pequim
Durante o exame microscópico, as pessoas sempre esperam ser capazes de obter imagens ideais claras e brilhantes, o que exige que os parâmetros técnicos ópticos do microscópio atinjam certos padrões, e exige que isso em uso seja coordenado de acordo com o objetivo do exame microscópico e a situação real a relação entre os parâmetros. Somente dessa maneira podemos dar um jogo completo ao desempenho do microscópio e obter resultados satisfatórios de exames microscópicos.
Os parâmetros técnicos ópticos do microscópio incluem: abertura numérica, resolução, ampliação, profundidade de foco, campo de visão de largura, baixa cobertura, distância de trabalho etc. Esses parâmetros não são o mais alto possível. Eles são inter -relacionados e mutuamente restritivos. Durante o uso, a relação entre os parâmetros deve ser coordenada de acordo com o objetivo do exame microscópico e a situação real, mas a resolução deve prevalecer. .
Abertura numerica
A abertura numérica é abreviada como Na. A abertura numérica é o principal parâmetro técnico da lente objetiva e da lente condensadora e é um sinal importante para julgar o desempenho dos dois (especialmente para a lente objetiva). A magnitude de seu valor é marcada na concha da lente objetiva e lente condensador, respectivamente.
A abertura numérica (NA) é o produto do seno da metade do índice de refração (n) do meio e o ângulo de abertura (u) entre a lente dianteira do objetivo e o objeto a ser inspecionado. A fórmula é a seguinte: Na = nsinu / 2
O ângulo de abertura, também conhecido como "ângulo da lente", é o ângulo formado pelo ponto do objeto no eixo óptico da lente objetivo e o diâmetro efetivo da lente dianteira da lente objetiva. Quanto maior o ângulo da abertura, maior o brilho da luz que entra na lente objetivo, que é proporcional ao diâmetro efetivo da lente objetivo e inversamente proporcional à distância focal.
Durante a observação do microscópio, se você deseja aumentar o valor de Na, o ângulo da abertura não pode ser aumentado. A única maneira é aumentar o índice de refração n do meio. Com base nesse princípio, são produzidas as lentes objetivas de imersão na água e a lente objetiva de imersão em óleo. Como o valor n de índice de refração do meio é maior que 1, o valor de Na pode ser maior que 1.
A abertura numérica máxima é de 1,4, que atingiu o limite teoricamente e tecnicamente. Atualmente, o bromonaftaleno com um alto índice de refração é usado como meio. O índice de refração do bromonaftaleno é de 1,66, portanto o valor de Na pode ser maior que 1,4.
Deve -se ressaltar aqui que, para dar o papel completo ao papel da abertura numérica da lente objetiva, o valor de Na da lente condensadora deve ser igual ou ligeiramente maior que o valor de Na da lente objetivo durante a observação.
A abertura numérica tem uma relação estreita com outros parâmetros técnicos. Quase determina e afeta outros parâmetros técnicos. É proporcional à resolução, proporcional à ampliação e inversamente proporcional à profundidade do foco. À medida que o valor de NA aumenta, o campo da largura e a distância de trabalho diminuirá de acordo.
2. Resolução
A resolução do microscópio refere -se à distância mínima entre dois pontos de objeto que podem ser claramente distinguidos pelo microscópio, também conhecido como "taxa de discriminação". A fórmula de cálculo é σ = λ / Na
Onde σ é a distância mínima de resolução; λ é o comprimento de onda da luz; Na é a abertura numérica da lente objetiva. A resolução da lente objetiva visível é determinada pelo fator Na da lente objetivo e pelo comprimento de onda da fonte de luz de iluminação. Quanto maior o valor de Na e menor o comprimento de onda da luz de iluminação, menor o valor σ e maior a resolução.
Para aumentar a resolução, ou seja, para reduzir o valor σ, as seguintes medidas podem ser tomadas
(1) Reduza o valor λ do comprimento de onda e use uma fonte de luz de comprimento de onda curta.
(2) Aumente o valor N do meio para aumentar o valor de Na (Na = nsinu / 2).
(3) Aumente o valor da abertura u para aumentar o valor de Na.
(4) Aumente o contraste da luz e da escuridão.
3. ampliação e ampliação eficaz
Devido às duas magnificações através do objetivo e das oculares, a ampliação total γ do microscópio deve ser o produto da ampliação objetiva β e a ampliação da ocular γ1:
Γ = βγ1
Obviamente, em comparação com uma lupa, um microscópio pode ter uma ampliação muito mais alta e, alterando o objetivo e as oculares de diferentes magnificações, a ampliação do microscópio pode ser facilmente alterada.
A ampliação também é um parâmetro importante do microscópio, mas não se pode acreditar cegamente que quanto maior a ampliação, melhor. O limite de ampliação do microscópio é a ampliação efetiva.
Resolução e ampliação são dois conceitos diferentes, mas relacionados. Relacionado: 500na <γ <1000nana
Quando a abertura numérica da lente objetiva selecionada não é grande o suficiente, ou seja, a resolução não é alta o suficiente, o microscópio não pode distinguir a estrutura fina do objeto. Mesmo que a ampliação seja aumentada excessivamente, apenas uma imagem com um contorno grande, mas detalhes pouco claros, podem ser obtidos. , Chamada de ampliação inválida. Por outro lado, se a resolução atender aos requisitos e a ampliação é insuficiente, o microscópio tem a capacidade de resolver, mas a imagem é pequena demais para ser claramente vista pelo olho humano. Portanto, para dar jogo completo ao poder de resolução do microscópio, a abertura numérica deve ser razoavelmente comparada com a ampliação total do microscópio.
4. Profundidade de foco
Profundidade de foco é a abreviação da profundidade focal, ou seja, ao usar um microscópio, quando o foco está em um objeto, não apenas os pontos no plano do ponto podem ser vistos claramente, mas também dentro de uma certa espessura acima e abaixo Este plano para ser claro, a espessura dessa parte clara é a profundidade de foco. Com uma grande profundidade de foco, você pode ver toda a camada do objeto inspecionado, enquanto uma pequena profundidade de foco, você pode ver apenas uma fina camada do objeto inspecionado.
(1) A profundidade de foco é inversamente proporcional à ampliação total e à abertura numérica da lente objetiva.
(2) A profundidade de foco é grande e a resolução é reduzida.
Como a profundidade do campo da lente objetiva de baixa potência é grande, é difícil tirar fotos com a lente objetiva de baixa potência. Ele será descrito em detalhes ao tomar fotomicrografias.
5. Diâmetro do campo de visão (campo de visão)
Ao observar um microscópio, a área circular brilhante que você vê é chamada de campo de visão, e seu tamanho é determinado pelo diafragma do campo na ocular.
O diâmetro do campo de visão, também chamado de largura do campo de visão, refere -se ao intervalo real do objeto a ser inspecionado no campo de visão circular visto sob o microscópio. Quanto maior o diâmetro do campo de visão, mais fácil é observar.
Existe uma fórmula f = fn / β
Onde F: Diâmetro do campo, FN: Número do campo (número do campo, abreviado como FN, marcado na parte externa do barril da ocular), β: ampliação objetiva
Pode ser visto na fórmula:
(1) O diâmetro do campo de visão é proporcional ao número de campos de visão.
(2) Aumentar a ampliação da lente objetiva reduz o campo de diâmetro do campo de visão. Portanto, se você puder ver toda a imagem do objeto em inspeção em uma lente de baixa ampliação e alterar para uma lente objetiva de alta ampliação, você só poderá ver uma pequena parte do objeto em inspeção.
6. baixa cobertura
O sistema óptico do microscópio também inclui lamelas. Como a espessura do vidro de tampa não é padrão, o caminho da luz do vidro da tampa no ar é refratado e alterado, resultando em uma diferença de fase. Esta é a diferença na cobertura. A baixa cobertura afeta a qualidade do microscópio.
Internacionalmente, a espessura padrão do vidro de tampa é de 0,17 mm e a faixa permitida é de 0,16-0,18 mm. A diferença de fase dessa faixa de espessura foi incluída na fabricação da lente objetiva. O valor de 0,17 na carcaça da lente objetivo indica a espessura do vidro de cobertura exigido pela lente objetiva.
7. Distância de trabalho WD
A distância de trabalho também é chamada de distância do objeto, que se refere à distância entre a superfície da lente dianteira da lente objetiva e o objeto a ser inspecionado. Durante o exame microscópico, o objeto a ser inspecionado deve estar entre uma e duas vezes a distância focal da lente objetiva. Portanto, TI e a distância focal são dois conceitos. O ajuste usual do foco está realmente ajustando a distância de trabalho.
No caso de uma abertura numérica fixa da lente objetiva, o ângulo de abertura curto da distância de trabalho é grande.
Os objetivos de alta ampliação com grandes aberturas numéricas têm uma pequena distância de trabalho.