Come determinare l'oculare del microscopio ottico e l'ingrandimento della lente dell'obiettivo
L'ingrandimento di un microscopio ottico è una combinazione dell'ingrandimento della lente dell'obiettivo e dell'ingrandimento dell'oculare. L'ingrandimento è 1010=100, ad esempio, se la lente dell'obiettivo è 10 e l'oculare è 10.
Una lente obiettivo:
1. Classificazione delle lenti dell'obiettivo:
Secondo le varie condizioni di utilizzo, la lente dell'obiettivo può essere separata in lenti dell'obiettivo asciutte e lenti ad immersione liquida; tra queste, le lenti ad immersione liquida possono essere suddivise in lenti ad immersione in acqua e lenti ad immersione in olio (l'ingrandimento comunemente usato è 90-100 volte).
Può essere classificato in obiettivi a basso ingrandimento (meno di 10 volte), obiettivi a medio ingrandimento (circa 20 volte) e obiettivi ad alto ingrandimento in base ai vari ingrandimenti (40-65 volte).
Le lenti dell'obiettivo acromatico (tipicamente utilizzate, la lente dell'obiettivo che può correggere l'aberrazione cromatica di due diversi tipi di luce colorata nello spettro) e le lenti dell'obiettivo apocromatico sono suddivise in base alle circostanze di correzione dell'aberrazione (la lente dell'obiettivo che può correggere l'aberrazione cromatica di tre tipi di luce colorata nello spettro, che è costoso e raramente utilizzato).
2. I parametri principali dell'obiettivo:
L'ingrandimento, l'apertura numerica e la distanza di lavoro sono le tre caratteristiche principali dell'obiettivo.
Il rapporto tra la dimensione dell'immagine percepita dagli occhi e la dimensione del campione comparabile è indicato come 1 ingrandimento. Invece del rapporto tra aree, si riferisce al rapporto tra lunghezze. Un campione avente una lunghezza di 1 m è referenziato dal fattore di ingrandimento di 100. L'immagine ingrandita misura 100 m di lunghezza. Se viene calcolato in base all'area, è 10,000 volte più grande.
La somma degli ingrandimenti dell'obiettivo e dell'oculare del microscopio è il suo ingrandimento complessivo.
2. L'abbreviazione NA o A sta per apertura numerica, spesso nota come rapporto di apertura. È la variabile principale dell'obiettivo e del condensatore ed è inversamente proporzionale alla risoluzione del microscopio. L'apertura numerica degli obiettivi a secco varia da 0.05-0.95, mentre quella degli obiettivi ad immersione in olio (olio di cedro) è 1.25.
3. Il termine "distanza di lavoro" descrive la distanza tra la parte superiore del vetro di copertura del campione e la parte inferiore della lente dell'obiettivo quando l'oggetto in esame è il più chiaro. La lunghezza focale della lente dell'obiettivo influisce sulla distanza di lavoro della lente. La distanza di lavoro e l'ingrandimento di una lente dell'obiettivo aumentano con l'aumentare della lunghezza focale. Esempio: una lente obiettivo 10x è contrassegnata con 10/0.25 e 160/0.17, dove 10 è la lente ingrandimento, 0,25 è la sua apertura numerica, 160 è la sua lunghezza (in millimetri) e 0,17 è il suo spessore tipico (in millimetri). La distanza di lavoro effettiva dell'obiettivo 10x è di 6,5 mm e la distanza di lavoro effettiva dell'obiettivo 40x l'obiettivo è di 0,48 mm.
3. Il componente più importante che influisce sulla risoluzione del microscopio è la lente dell'obiettivo, che ha il compito di ingrandire inizialmente il campione.
Risoluzione e potere risolutivo sono altri nomi di risoluzione. Il valore della distanza di risoluzione rappresenta la dimensione della risoluzione (la distanza minima tra due punti oggetto che possono essere risolti). I normali occhi umani sono in grado di distinguere tra due punti dell'oggetto che distano {{0}}.073 mm alla distanza fotopica di 25 cm. La distanza di risoluzione dei tipici occhi umani è di 0,073 mm. La risoluzione e le prestazioni del microscopio migliorano al diminuire della distanza di risoluzione.
Altri nomi per la risoluzione includono potere risolutivo e risoluzione. La dimensione della risoluzione è indicata dal valore della distanza di risoluzione (la distanza minima tra due punti oggetto che possono essere risolti). Alla distanza fotopica di 25 cm, due punti dell'oggetto distanti 0.073 mm possono essere distinti da normali occhi umani. Il tipico occhio umano ha una distanza di risoluzione di 0,073 mm. Man mano che la distanza di risoluzione si riduce, la risoluzione e la funzionalità del microscopio aumentano.
D è la distanza di risoluzione dell'obiettivo, espressa in nanometri, nella formula.
—In nm, la lunghezza d'onda della luce illuminante.
L'apertura numerica dell'obiettivo è abbreviata in NA.
Ad esempio, lo spettro della luce visibile varia da 400 a 700 nm e l'apertura numerica della lente dell'obiettivo a immersione in olio è 1,25. d=270 nm, o circa la metà della lunghezza d'onda della luce illuminante, se la lunghezza d'onda media è di 550 nm. Tipicamente, i microscopi illuminati a luce visibile hanno un limite di risoluzione di 0,2 m.
(2), oculare
Poiché è vicino agli occhi dell'osservatore, è anche chiamato oculare. Installato sull'estremità superiore del barilotto dell'obiettivo.
1. Struttura dell'oculare
Di solito l'oculare è composto da serie di lenti superiore e inferiore, la lente superiore è chiamata lente dell'occhio e la lente inferiore è chiamata lente convergente o lente di campo. C'è un diaframma tra le lenti superiore e inferiore o sotto lo specchio di campo (la sua dimensione determina la dimensione del campo visivo), poiché il campione viene appena ripreso sulla superficie del diaframma, un piccolo pezzo di capelli può essere incollato su questo diaframma come puntatore per indicare l'obiettivo di una certa caratteristica. Su di esso può anche essere posizionato un micrometro oculare per misurare le dimensioni del campione osservato.
Minore è la lunghezza dell'oculare, maggiore è l'ingrandimento (poiché l'ingrandimento dell'oculare è inversamente proporzionale alla lunghezza focale dell'oculare).
2. Il ruolo dell'oculare
Serve per ingrandire ulteriormente l'immagine reale chiaramente risolta che è stata ingrandita dalla lente dell'obiettivo nella misura in cui l'occhio umano può facilmente distinguerla chiaramente. L'ingrandimento degli oculari comunemente usati è 5-16 volte.
3. Relazione tra oculare e obiettivo
La struttura fine che è stata chiaramente risolta dalla lente dell'obiettivo, se non viene nuovamente ingrandita dall'oculare e non può raggiungere la dimensione che l'occhio umano può distinguere, allora non sarà chiara; ma la struttura fine che la lente dell'obiettivo non è in grado di distinguere, sebbene sia nuovamente ingrandita dall'oculare ad alta potenza, non è ancora chiara, quindi l'oculare può solo ingrandire e non migliorerà la risoluzione del microscopio. A volte, sebbene la lente dell'obiettivo possa distinguere due punti dell'oggetto molto vicini, è ancora impossibile vedere chiaramente perché la distanza tra le immagini di questi due punti dell'oggetto è inferiore alla distanza di risoluzione degli occhi. Pertanto, l'oculare e la lente dell'obiettivo non solo sono correlati tra loro, ma si limitano anche a vicenda.
