Як щодо збільшення окуляра та об’єктива оптичного мікроскопа?
Збільшення оптичного мікроскопа є добутком збільшення лінзи об’єктива та збільшення окуляра. Наприклад, якщо лінза об’єктива становить 10×, а окуляр – 10×, збільшення становитиме 10×10=100.
Об'єктив:
1. Класифікація об'єктивів:
Лінзи об'єктива можна розділити на сухі об'єктиви та імерсійні об'єктиви відповідно до різних умов використання; Серед них імерсійні об’єктиви можна розділити на імерсійні об’єктиви та масляні імерсійні об’єктиви (зазвичай збільшення становить 90-100 разів).
Відповідно до різного збільшення його можна розділити на об’єктив малої потужності (менше 10 разів), об’єктив середньої потужності (приблизно 20 разів) і об’єктив високої потужності (40-65 разів).
Відповідно до корекції аберації її можна розділити на ахроматичну лінзу об’єктива (зазвичай використовувана, яка може виправити хроматичну аберацію двох кольорів у спектрі) та апохроматичну лінзу об’єктива (яка може виправити хроматичну аберацію трьох кольорів у спектрі, яка коштує дорого і рідко використовується).
2. Основні параметри об'єктива:
До основних параметрів об'єктива відносяться збільшення, числова апертура і робоча відстань.
① Збільшення означає відношення розміру зображення, яке бачать очі, до розміру відповідного зразка. Це стосується співвідношення довжини, а не співвідношення площі. Приклад: збільшення становить 100×, що стосується зразка довжиною 1 мкм, а довжина збільшеного зображення становить 100 мкм, що в 10000 разів більше за площею.
Загальне збільшення мікроскопа дорівнює добутку збільшення лінзи об'єктива й окуляра.
② Числова апертура, яка також називається коефіцієнтом апертури, скорочено NA або A, є основним параметром об’єктива та конденсора, який прямо пропорційний роздільній здатності мікроскопа. Числова апертура сухого об’єктива становить 0.05-0.95, а числова апертура зануреного в масло об’єктива (запашного асфальту) – 1,25.
③ Робоча відстань – це відстань від нижньої передньої лінзи лінзи об’єктива до верхнього покривного скла зразка, коли досліджуваний зразок є найчіткішим. Робоча відстань лінзи об'єктива пов'язана з фокусною відстанню лінзи об'єктива. Чим більша фокусна відстань лінзи об’єктива, тим менше збільшення і більша робоча відстань. Приклад: об’єктив 10x позначено 10/0.25 і 160/0.17, де 10 – це збільшення лінзи об'єктива; 0,25 – числова апертура; 160 – довжина оправи об’єктива (мм); 0,17 - стандартна товщина покривного скла (мм). Ефективна робоча відстань 10-кратного об’єктива становить 6,5 мм, а 40-кратного – 0,48 мм.
3. Об’єктив використовується для першого збільшення зразка. Це найважливіший компонент, який визначає продуктивність мікроскопа - роздільна здатність.
Роздільну здатність також називають роздільною здатністю або роздільною здатністю. Роздільна здатність виражається значенням відстані роздільної здатності (мінімальної відстані між двома об’єктами, які можна розрізнити). На видимій відстані (25 см) нормальне людське око може бачити два об’єкти на відстані 0.073 мм, і це значення 0,073 мм є роздільною відстанню нормального людського ока. Чим менша відстань роздільної здатності мікроскопа, тим вища його роздільна здатність, а значить, краща його продуктивність.
Роздільна здатність мікроскопа визначається роздільною здатністю лінзи об’єктива, а роздільна здатність лінзи об’єктива визначається її числовою апертурою та довжиною хвилі освітлюючого світла.
У разі використання загального методу центрального освітлення (метод яскравого освітлення, який забезпечує рівномірне проходження світла через зразок) роздільна здатність мікроскопа становить d=0,61λ/NA.
Де d — відстань роздільної здатності лінзи об’єктива, нм.
λ —— довжина хвилі світла освітлення, нм.
Na-числова апертура об'єктива
Наприклад, числова апертура масляної лінзи об’єктива становить 1,25, а діапазон довжин хвиль видимого світла становить 400-700 нм. Якщо середня довжина хвилі становить 550 нм, d=270 нм, що становить приблизно половину довжини хвилі світла освітлення. Як правило, межа роздільної здатності мікроскопа, освітленого видимим світлом, становить 0,2 мкм.
(2), окуляр
Оскільки він знаходиться близько до очей спостерігача, його також називають окуляром. Встановлюється на верхній частині оправи об’єктива.
1. Будова окуляра
Зазвичай окуляр складається з двох груп лінз, верхня лінза називається об'єктивом, а нижня лінза називається збиральною лінзою або лінзою поля. Між верхньою і нижньою лінзами або під польовою лінзою є діафрагма (від її розміру залежить величина поля зору). Оскільки зразок просто відображається на поверхні діафрагми, коротку волосину можна приклеїти до цієї діафрагми як покажчик, щоб вказати ціль певної функції. На нього також можна помістити окуляр-мікрометр для вимірювання розміру досліджуваного зразка.
Чим менша довжина окуляра, тим більше збільшення (оскільки збільшення окуляра обернено пропорційне фокусній відстані окуляра).
2. Роль окуляра
Він призначений для подальшого збільшення чіткого реального зображення, яке було посилене лінзою об’єктива, щоб людське око могло легко його чітко розрізнити. Збільшення звичайних окулярів становить 5-16 разів.
3. Співвідношення окуляра та об’єктива
Тонку структуру, яка була чітко виділена лінзою об’єктива, неможливо чітко побачити, якщо вона не збільшена окуляром і не може досягти розміру, який може розрізнити людське око; Однак тонку структуру, яку не можна розрізнити за допомогою лінзи об’єктива, неможливо чітко побачити, хоча вона збільшується за допомогою потужного окуляра, тому окуляр може відігравати лише збільшувальну роль і не покращить роздільну здатність мікроскоп. Іноді, незважаючи на те, що лінза об’єктива може розрізнити два близькі об’єкти, все одно неможливо чітко бачити, оскільки відстань зображення цих двох об’єктів менша за відстань роздільної здатності очей. Отже, окуляр і лінза об'єктива взаємопов'язані і взаємно обмежені.
