Diversi importanti parametri tecnici ottici del microscopio
Il microscopio ha i seguenti importanti parametri tecnici ottici: apertura numerica, risoluzione, ingrandimento, profondità focale, diametro del campo visivo, distanza di lavoro, ecc. Questi parametri non sono sempre i più alti possibile e sono correlati e si restringono a vicenda. È necessario selezionare i parametri corrispondenti in base alle effettive esigenze dell'ispezione, in modo da ottenere i migliori risultati.
1. Apertura numerica (NA)
L'apertura numerica è un elemento chiave nel giudicare le prestazioni (risoluzione, profondità di fuoco e luminosità) di un obiettivo.
L'apertura numerica (NA) è stata calcolata con la seguente formula.
NA=n×sinx
n=l'indice di rifrazione del mezzo tra il campione e la lente dell'obiettivo (aria: n=1, olio: n=1.515)
X: L'angolo formato dall'asse ottico e dalla luce rifratta più lontana dal centro della lente dell'obiettivo.
Quando si osserva con un microscopio, se si desidera aumentare il valore NA, non è possibile aumentare l'angolo di apertura. Il modo migliore è aumentare il valore dell'indice di rifrazione n del mezzo. Sulla base di questo principio vengono prodotte lenti per obiettivi ad immersione in acqua e lenti per obiettivi ad immersione in olio. Poiché il valore dell'indice di rifrazione n del mezzo è maggiore di uno, il valore NA può essere maggiore di uno.
L'apertura numerica massima è 1.4, che ha raggiunto il limite sia teoricamente che tecnicamente. Attualmente, come mezzo viene utilizzato il bromonaftalene con un alto indice di rifrazione. 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 pieno gioco al ruolo dell'apertura numerica della lente dell'obiettivo, il valore NA della lente del condensatore dovrebbe essere uguale o leggermente superiore al valore NA della lente dell'obiettivo durante l'osservazione.
L'apertura numerica è strettamente correlata ad altri parametri tecnici e quasi determina e influenza altri parametri tecnici. È proporzionale alla risoluzione, proporzionale all'ingrandimento e inversamente proporzionale alla profondità di fuoco. All'aumentare del valore NA, l'ampiezza del campo visivo e la distanza di lavoro diminuiranno di conseguenza.
2. Risoluzione
La risoluzione è anche nota come "tasso di discriminazione" e "risoluzione". È un altro parametro tecnico importante per misurare le prestazioni del microscopio.
La risoluzione del microscopio è espressa dalla formula: d=l/NA
Dove d è la distanza minima di risoluzione; l è la lunghezza d'onda della luce; NA è l'apertura numerica della lente dell'obiettivo. La risoluzione della lente dell'obiettivo visibile è determinata da due fattori: il valore NA della lente dell'obiettivo e la lunghezza d'onda della sorgente di illuminazione. Maggiore è il valore NA, minore è la lunghezza d'onda della luce di illuminazione e minore è il valore d, maggiore è la risoluzione.
Per aumentare la risoluzione, cioè ridurre il valore d, si possono adottare le seguenti misure
1. Ridurre il valore della lunghezza d'onda l e utilizzare una sorgente luminosa a lunghezza d'onda corta.
2. Aumentare il valore n del mezzo e aumentare il valore NA (NA=nsinu/2).
3. Aumentare l'angolo di apertura.
4. Aumentare il contrasto tra chiaro e scuro.
3. Ingrandimento
L'ingrandimento è l'ingrandimento, che si riferisce al rapporto tra la dimensione dell'immagine finale vista dall'occhio umano e la dimensione dell'oggetto originale dopo che l'oggetto da ispezionare è stato ingrandito dalla lente dell'obiettivo e quindi ingrandito dall'oculare, che è il prodotto dell'ingrandimento della lente dell'obiettivo e dell'oculare.
L'ingrandimento è anche un parametro importante del microscopio, ma non dovremmo credere ciecamente che maggiore è l'ingrandimento, meglio è. L'apertura numerica della lente dell'obiettivo dovrebbe essere considerata per prima nella scelta.
4. Profondità di campo
La profondità di fuoco è l'abbreviazione di profondità di fuoco, cioè quando si utilizza un microscopio, quando la messa a fuoco è su un determinato oggetto, non solo tutti i punti sul piano di questo punto possono essere visti chiaramente, ma anche entro un certo spessore sopra e sotto il piano, per essere chiari, lo spessore di questa parte chiara è la profondità del fuoco. Profondità di messa a fuoco,
Puoi vedere l'intero strato dell'oggetto sotto ispezione, ma con una piccola profondità di messa a fuoco puoi vedere solo uno strato sottile dell'oggetto sotto ispezione. La profondità di campo ha la seguente relazione con altri parametri tecnici:
1. La profondità di fuoco è inversamente proporzionale all'ingrandimento totale e all'apertura numerica dell'obiettivo.
2. La profondità di messa a fuoco è ampia e la risoluzione è ridotta.
A causa della grande profondità di campo dell'obiettivo a basso ingrandimento, è difficile scattare foto con l'obiettivo a basso ingrandimento. Questo sarà descritto più dettagliatamente nelle fotomicrografie. 5. Diametro del campo visivo
Quando si osserva un microscopio, l'area luminosa originale vista è chiamata campo visivo e la sua dimensione è determinata dal diaframma di campo nell'oculare.
Il diametro del campo visivo è anche chiamato larghezza del campo visivo, che si riferisce alla portata effettiva dell'oggetto ispezionato che può essere sistemato nel campo visivo circolare visto al microscopio. Maggiore è il diametro del campo visivo, più facile è l'osservazione.
Si può vedere dalla formula:
1. Il diametro del campo visivo è proporzionale al numero di campi visivi.
2. Aumentando il multiplo della lente dell'obiettivo si riduce il diametro del campo visivo. Pertanto, se riesci a vedere l'intera immagine dell'oggetto ispezionato sotto l'obiettivo a basso ingrandimento e passa a un obiettivo ad alto ingrandimento, puoi vedere solo una piccola parte dell'oggetto ispezionato.
6. Distanza di lavoro
La distanza di lavoro è anche chiamata distanza dell'oggetto, che si riferisce alla distanza dalla superficie della lente frontale della lente dell'obiettivo all'oggetto da ispezionare. Durante l'ispezione al microscopio, l'oggetto da ispezionare dovrebbe essere compreso tra una e due volte la lunghezza focale della lente dell'obiettivo. Pertanto, esso e la lunghezza focale sono due concetti. Ciò che di solito viene chiamato messa a fuoco è in realtà la regolazione della distanza di lavoro.
Nel caso di una certa apertura numerica dell'obiettivo, la distanza di lavoro è breve e l'angolo di apertura è ampio.
Una lente dell'obiettivo ad alta potenza con una grande apertura numerica ha una piccola distanza di lavoro.
7. Scarsa copertura
Il sistema ottico del microscopio comprende anche il coprioggetto. A causa dello spessore non standard del vetro di copertura, il percorso ottico della luce dopo essere entrato nell'aria dal vetro di copertura viene modificato, determinando una differenza di fase, che è una scarsa copertura. La generazione di scarsa copertura influisce sulla qualità del suono del microscopio.
Secondo le normative internazionali, lo spessore standard del vetro di copertura è 0,17 mm,
L'intervallo consentito è {{0}}.16-0.18 mm. La differenza di fase in questo intervallo di spessore è stata calcolata nella fabbricazione della lente dell'obiettivo. Lo standard sul guscio della lente dell'obiettivo è infatti 0,17, il che significa che la lente dell'obiettivo richiede lo spessore del vetro di copertura.
