Σημαντικές οπτικές τεχνικές παράμετροι του οπτικού μικροσκοπίου του Πεκίνου

Σημαντικές οπτικές τεχνικές παράμετροι του οπτικού μικροσκοπίου του Πεκίνου

Κατά τη διάρκεια της μικροσκοπικής εξέτασης, οι άνθρωποι πάντα ελπίζουν να είναι σε θέση να πάρουν σαφείς και φωτεινές ιδανικές εικόνες, οι οποίες απαιτούν οι οπτικές τεχνικές παραμέτρους του μικροσκοπίου να φτάνουν σε ορισμένα πρότυπα και απαιτούν τη χρήση, πρέπει να συντονιστούν σύμφωνα με το σκοπό της μικροσκοπικής εξέτασης και την πραγματική κατάσταση η σχέση μεταξύ των παραμέτρων. Μόνο με αυτόν τον τρόπο μπορούμε να δώσουμε πλήρες παιχνίδι στην απόδοση του μικροσκοπίου και να λάβουμε ικανοποιητικά αποτελέσματα μικροσκοπικών εξετάσεων.

Οι οπτικές τεχνικές παράμετροι του μικροσκοπίου περιλαμβάνουν: αριθμητικό άνοιγμα, ανάλυση, μεγέθυνση, βάθος εστίασης, πλάτος οπτικού πεδίου, κακή κάλυψη, απόσταση εργασίας κλπ. Αυτές οι παράμετροι δεν είναι όσο το δυνατόν υψηλότερες. Είναι αλληλένδετα και αμοιβαία περιοριστικά. Κατά τη διάρκεια της χρήσης, η σχέση μεταξύ των παραμέτρων θα πρέπει να συντονίζεται ανάλογα με τον σκοπό της μικροσκοπικής εξέτασης και της πραγματικής κατάστασης, αλλά η ανάλυση πρέπει να επικρατήσει. .

Αριθμητικό άνοιγμα

Το αριθμητικό άνοιγμα συντομεύεται ως Na. Το αριθμητικό άνοιγμα είναι η κύρια τεχνική παράμετρος του αντικειμενικού φακού και του φακού συμπυκνωτή και αποτελεί σημαντικό σημάδι για να κρίνουμε την απόδοση των δύο (ειδικά για τον αντικειμενικό φακό). Το μέγεθος της αξίας του επισημαίνεται στο κέλυφος του αντικειμενικού φακού και του φακού συμπυκνωτή αντίστοιχα.

Το αριθμητικό άνοιγμα (NA) είναι το προϊόν του ημιτονοειδούς του μισού του δείκτη διάθλασης (N) του μέσου και της γωνίας ανοίγματος (U) μεταξύ του εμπρόσθιου φακού του στόχου και του αντικειμένου που πρόκειται να επιθεωρηθεί. Ο τύπος έχει ως εξής: na = nsinu / 2

Η γωνία ανοίγματος, γνωστή και ως "γωνία φακού", είναι η γωνία που σχηματίζεται από το σημείο αντικειμένου στον οπτικό άξονα του αντικειμενικού φακού και την αποτελεσματική διάμετρος του εμπρόσθιου φακού του αντικειμενικού φακού. Όσο μεγαλύτερη είναι η γωνία ανοίγματος, τόσο μεγαλύτερη είναι η φωτεινότητα του φωτός που εισέρχεται στον αντικειμενικό φακό, ο οποίος είναι ανάλογος με την αποτελεσματική διάμετρο του αντικειμενικού φακού και αντιστρόφως ανάλογη προς την εστιακή απόσταση.

Κατά τη διάρκεια της παρατήρησης του μικροσκοπίου, εάν θέλετε να αυξήσετε την τιμή NA, η γωνία ανοίγματος δεν μπορεί να αυξηθεί. Ο μόνος τρόπος είναι να αυξηθεί ο δείκτης διάθλασης n του μέσου. Με βάση αυτή την αρχή, παράγονται ο αντικειμενικός φακός εμβάπτισης νερού και ο αντικειμενικός φακός εμβάπτισης πετρελαίου. Δεδομένου ότι ο δείκτης διάθλασης n της τιμής του μέσου είναι μεγαλύτερη από 1, η τιμή NA μπορεί να είναι μεγαλύτερη από 1.

Το μέγιστο αριθμητικό άνοιγμα είναι 1,4, το οποίο έχει φτάσει στο όριο τόσο θεωρητικά όσο και τεχνικά. Επί του παρόντος, το βρωμοναφθαλένιο με υψηλό δείκτη διάθλασης χρησιμοποιείται ως μέσο. Ο δείκτης διάθλασης του βρωμοναφθαλίνης είναι 1,66, οπότε η τιμή NA μπορεί να είναι μεγαλύτερη από 1,4.

Πρέπει να επισημανθεί εδώ ότι για να δοθεί πλήρες παιχνίδι στο ρόλο του αριθμητικού ανοίγματος του αντικειμενικού φακού, η τιμή NA του φακού συμπυκνωτή θα πρέπει να είναι ίσος ή ελαφρώς μεγαλύτερος από την τιμή NA του αντικειμενικού φακού κατά τη διάρκεια της παρατήρησης.

Το αριθμητικό άνοιγμα έχει στενή σχέση με άλλες τεχνικές παραμέτρους. Καθορίζει σχεδόν και επηρεάζει άλλες τεχνικές παραμέτρους. Είναι ανάλογο με την ανάλυση, ανάλογη με τη μεγέθυνση, και αντιστρόφως ανάλογη προς το βάθος της εστίασης. Καθώς αυξάνεται η τιμή NA, το πλάτος οπτικού πεδίου και η απόσταση εργασίας θα μειωθούν ανάλογα.

2. Ανάλυση

Η ανάλυση του μικροσκοπίου αναφέρεται στην ελάχιστη απόσταση μεταξύ δύο σημείων αντικειμένων που μπορούν να διακριθούν σαφώς από το μικροσκόπιο, γνωστό και ως "ποσοστό διάκρισης". Ο τύπος υπολογισμού είναι σ = λ / na

Όπου σ είναι η απόσταση ελάχιστης ανάλυσης. λ είναι το μήκος κύματος του φωτός. Το NA είναι το αριθμητικό άνοιγμα του αντικειμενικού φακού. Η ανάλυση του ορατού αντικειμενικού φακού καθορίζεται από τον συντελεστή NA του αντικειμενικού φακού και το μήκος κύματος της πηγής φωτός φωτισμού. Όσο μεγαλύτερη είναι η τιμή NA και το μικρότερο είναι το μήκος κύματος του φωτός φωτισμού, τόσο μικρότερη είναι η τιμή σ και τόσο υψηλότερη είναι η ανάλυση.

Για να αυξηθεί η ανάλυση, δηλαδή να μειωθεί η τιμή σ, μπορούν να ληφθούν τα ακόλουθα μέτρα

(1) Μειώστε την τιμή μήκους κύματος λ και χρησιμοποιήστε μια πηγή φωτός μικρού μήκους κύματος.

(2) Αυξήστε την τιμή n του μέσου για να αυξήσετε την τιμή NA (NA = NSINU / 2).

(3) Αυξήστε την τιμή ανοίγματος u για να αυξήσετε την τιμή NA.

(4) Αυξήστε την αντίθεση του φωτός και του σκοτεινού.

3. Η μεγέθυνση και η αποτελεσματική μεγέθυνση

Λόγω των δύο μεγεθών μέσω του αντικειμενικού και των προσοφθασμάτων, η συνολική μεγέθυνση γ του μικροσκοπίου θα πρέπει να είναι το προϊόν της αντικειμενικής μεγέθυνσης β και της μεγέθυνσης του προσοφθήματος γ1:

Γ = β1

Προφανώς, σε σύγκριση με ένα μεγεθυντικό φακό, ένα μικροσκόπιο μπορεί να έχει πολύ υψηλότερη μεγέθυνση και αλλάζοντας τον στόχο και τα προσοφθάλια των διαφορετικών μεγεθών, η μεγέθυνση του μικροσκοπίου μπορεί εύκολα να αλλάξει.

Η μεγέθυνση είναι επίσης μια σημαντική παράμετρος του μικροσκοπίου, αλλά δεν μπορεί κανείς να πιστεύει τυφλά ότι όσο υψηλότερη είναι η μεγέθυνση, τόσο το καλύτερο. Το όριο μεγέθυνσης μικροσκοπίου είναι η αποτελεσματική μεγέθυνση.

Η ανάλυση και η μεγέθυνση είναι δύο διαφορετικές αλλά σχετικές έννοιες. Σχετικά: 500NA <γ <1000NA

Όταν το αριθμητικό άνοιγμα του επιλεγμένου αντικειμενικού φακού δεν είναι αρκετά μεγάλο, δηλαδή η ανάλυση δεν είναι αρκετά υψηλή, το μικροσκόπιο δεν μπορεί να διακρίνει τη λεπτή δομή του αντικειμένου. Ακόμη και αν η μεγέθυνση αυξάνεται υπερβολικά, μόνο μια εικόνα με ένα μεγάλο περίγραμμα, αλλά μπορούν να ληφθούν ασαφείς λεπτομέρειες. , Που ονομάζεται μη έγκυρη μεγέθυνση. Αντίθετα, εάν η ανάλυση έχει ικανοποιήσει τις απαιτήσεις και η μεγέθυνση είναι ανεπαρκής, το μικροσκόπιο έχει τη δυνατότητα επιλογής, αλλά η εικόνα είναι πολύ μικρή για να φανεί σαφώς από το ανθρώπινο μάτι. Ως εκ τούτου, για να δοθεί πλήρες παιχνίδι στην επίλυση της δύναμης του μικροσκοπίου, το αριθμητικό άνοιγμα θα πρέπει να ταιριάζει λογικά με τη συνολική μεγέθυνση του μικροσκοπίου.

4. Βάθος εστίασης

Το βάθος εστίασης είναι η συντομογραφία του εστιακού βάθους, δηλαδή όταν χρησιμοποιείται ένα μικροσκόπιο, όταν η εστίαση είναι σε ένα αντικείμενο, όχι μόνο τα σημεία στο επίπεδο του σημείου μπορούν να φανεί καθαρά, αλλά και μέσα σε ένα ορισμένο πάχος πάνω και κάτω Αυτό το επίπεδο είναι σαφές, το πάχος αυτού του σαφούς τμήματος είναι το βάθος της εστίασης. Με ένα μεγάλο βάθος εστίασης, μπορείτε να δείτε ολόκληρο το στρώμα του επιθεωρημένου αντικειμένου, ενώ ένα μικρό βάθος εστίασης, μπορείτε να δείτε μόνο ένα λεπτό στρώμα του επιθεωρημένου αντικειμένου.

(1) Το βάθος εστίασης είναι αντιστρόφως ανάλογο της συνολικής μεγέθυνσης και του αριθμητικού ανοίγματος του αντικειμενικού φακού.

(2) Το βάθος εστίασης είναι μεγάλο και η ανάλυση μειώνεται.

Δεδομένου ότι το βάθος του πεδίου του αντικειμενικού φακού χαμηλής ισχύος είναι μεγάλο, είναι δύσκολο να τραβήξετε φωτογραφίες με τον αντικειμενικό φακό χαμηλής ισχύος. Θα περιγραφεί λεπτομερώς κατά τη λήψη φωτομικρογραφιών.

5. Διάμετρος οπτικού πεδίου (πεδίο προβολής)

Κατά την παρατήρηση ενός μικροσκοπίου, η φωτεινή κυκλική περιοχή που βλέπετε ονομάζεται οπτικό πεδίο και το μέγεθός του καθορίζεται από το διάφραγμα του πεδίου στο προσοφθάλμιο.

Η διάμετρος του οπτικού πεδίου, που ονομάζεται επίσης πλάτος του οπτικού πεδίου, αναφέρεται στο πραγματικό εύρος του αντικειμένου που πρέπει να επιθεωρηθεί στο κυκλικό οπτικό πεδίο που παρατηρείται κάτω από το μικροσκόπιο. Όσο μεγαλύτερη είναι η διάμετρος του οπτικού πεδίου, τόσο πιο εύκολο είναι να παρατηρηθεί.

Υπάρχει ένας τύπος f = fn / β

Όπου F: Διάμετρος πεδίου, FN: Αριθμός πεδίου (αριθμός πεδίου, συντομογραφία ως FN, που σημειώνεται στο εξωτερικό του κυλίνδρου προσοφθάλου), β: αντικειμενική μεγέθυνση

Μπορεί να φανεί από τον τύπο:

(1) Η διάμετρος του οπτικού πεδίου είναι ανάλογη με τον αριθμό των οπτικών τομέων.

(2) Η αύξηση της μεγέθυνσης του αντικειμενικού φακού μειώνει τη διάμετρο πεδίου. Επομένως, εάν μπορείτε να δείτε ολόκληρη την εικόνα του αντικειμένου υπό επιθεώρηση σε φακό χαμηλής μεγέθυνσης και να μεταβείτε σε έναν αντικειμενικό φακό υψηλής μεγέθυνσης, μπορείτε να δείτε μόνο ένα μικρό μέρος του αντικειμένου υπό επιθεώρηση.

6. Κακή κάλυψη

Το οπτικό σύστημα του μικροσκοπίου περιλαμβάνει επίσης καλυπτρίδες. Επειδή το πάχος του γυαλιού του καλύμματος δεν είναι στάνταρ, η διαδρομή φωτός από το γυαλί του καλύμματος στον αέρα διαθλάται και αλλάζει, με αποτέλεσμα μια διαφορά φάσης. Αυτή είναι η διαφορά στην κάλυψη. Η κακή κάλυψη επηρεάζει την ποιότητα του μικροσκοπίου.

Σε διεθνές επίπεδο, το τυπικό πάχος του γυαλιού κάλυψης είναι 0,17mm και το επιτρεπόμενο εύρος είναι 0,16-0,18mm. Η διαφορά φάσης αυτού του εύρους πάχους έχει συμπεριληφθεί στην κατασκευή του αντικειμενικού φακού. Η τιμή 0,17 στο αντικειμενικό περίβλημα φακού υποδεικνύει το πάχος του γυαλιού κάλυψης που απαιτείται από τον αντικειμενικό φακό.

7. Απόσταση εργασίας WD

Η απόσταση εργασίας ονομάζεται επίσης απόσταση αντικειμένου, η οποία αναφέρεται στην απόσταση μεταξύ της επιφάνειας του εμπρόσθιου φακού του αντικειμενικού φακού και του αντικειμένου που πρέπει να επιθεωρηθεί. Κατά τη διάρκεια της μικροσκοπικής εξέτασης, το αντικείμενο που πρόκειται να επιθεωρηθεί πρέπει να είναι μεταξύ ενός και δύο φορές το εστιακό μήκος του αντικειμενικού φακού. Ως εκ τούτου, το εστιακό μήκος είναι δύο έννοιες. Η συνηθισμένη προσαρμογή εστίασης προσαρμόζει πραγματικά την απόσταση εργασίας.

Στην περίπτωση ενός σταθερού αριθμητικού ανοίγματος του αντικειμενικού φακού, η γωνία μικρής διάταξης της απόστασης εργασίας είναι μεγάλη.

Οι στόχοι υψηλής μεγέθυνσης με μεγάλα αριθμητικά ανοίγματα έχουν μικρή απόσταση εργασίας.