Wichtige optische technische Parameter des optischen Mikroskops von Peking

Wichtige optische technische Parameter des optischen Mikroskops von Peking

Während der mikroskopischen Untersuchung hoffen die Menschen immer, klare und helle ideale Bilder zu erhalten, was erfordert, dass die optischen technischen Parameter des Mikroskops bestimmte Standards erreichen und dies erfordert, müssen sie gemäß dem Zweck der mikroskopischen Untersuchung koordiniert werden und die tatsächliche Situation der Beziehung zwischen den Parametern. Nur auf diese Weise können wir der Leistung des Mikroskops vollständig spielen und zufriedenstellende mikroskopische Untersuchungsergebnisse erzielen.

Die optischen technischen Parameter des Mikroskops umfassen: numerische Apertur, Auflösung, Vergrößerung, Schwerpunkttiefe, Sichtfeld, schlechte Abdeckung, Arbeitsabstand usw. Diese Parameter sind nicht so hoch wie möglich. Sie sind miteinander verbunden und gegenseitig restriktiv. Während der Verwendung sollte die Beziehung zwischen den Parametern entsprechend dem Zweck der mikroskopischen Untersuchung und der tatsächlichen Situation koordiniert werden, aber die Lösung sollte vorherrschen. .

Numerische Blende

Die numerische Blende wird als Na abgekürzt. Die numerische Apertur ist der Haupttechnische Parameter der objektiven Objektiv und der Kondensatorobjektiv und ein wichtiges Zeichen für die Beurteilung der Leistung der beiden (insbesondere für die objektive Objektiv). Die Größe seines Werts ist auf der Hülle der Objektivlinse bzw. Kondensatorlinse gekennzeichnet.

Die numerische Apertur (NA) ist das Produkt der Sinus der Hälfte des Brechungsindex (n) des Mediums und des Aperturwinkels (U) zwischen der vorderen Linse des Ziels und dem zu untersuchenden Objekt. Die Formel lautet wie folgt: na = nsinu / 2

Aperturwinkel, auch als "Linsenwinkel" bezeichnet, ist der Winkel, der durch den Objektpunkt auf der optischen Achse der objektiven Linse und des effektiven Durchmessers der vorderen Linse der objektiven Linse gebildet wird. Je größer der Aperturwinkel ist, desto größer ist die Helligkeit des Lichts, die in die objektive Linse eindringt, die proportional zum effektiven Durchmesser der objektiven Linse und umgekehrt proportional zum Brennwesen ist.

Wenn Sie während der Mikroskopbeobachtung den Na -Wert erhöhen möchten, kann der Aperturwinkel nicht erhöht werden. Die einzige Möglichkeit besteht darin, den Brechungsindex N des Mediums zu erhöhen. Basierend auf diesem Prinzip werden die Objektivlinse des Wassereintauchens und die Objektive der Öleintauchung produziert. Da der Brechungsindex -N -Wert des Mediums größer als 1 ist, kann der Na -Wert größer als 1 sein.

Die maximale numerische Blende beträgt 1,4, was die Grenze sowohl theoretisch als auch technisch erreicht hat. Gegenwärtig wird Bromonaphthalin mit einem hohen Brechungsindex als Medium verwendet. Der Brechungsindex von Bromonaphthalin beträgt 1,66, sodass der Na -Wert größer als 1,4 sein kann.

Hier muss darauf hingewiesen werden, dass der Na -Wert der Kondensatorlinse gleich oder etwas größer ist als der Na -Wert der objektiven Linse während der Beobachtung, um die Rolle der numerischen Apertur der objektiven Objektiv zu verleihen, um die Rolle der numerischen Blende zu verleihen.

Die numerische Blende hat eine enge Beziehung zu anderen technischen Parametern. Es bestimmt und beeinflusst fast andere technische Parameter. Es ist proportional zur Auflösung, proportional zur Vergrößerung und umgekehrt proportional zur Schwerpunkttiefe. Mit zunehmendem Na -Wert nimmt das Sichtfeld und die Arbeitsabstand entsprechend ab.

2. Auflösung

Die Auflösung des Mikroskops bezieht sich auf den Mindestabstand zwischen zwei Objektpunkten, die durch das Mikroskop, das auch als "Diskriminierungsrate" bezeichnet wird, deutlich unterschieden werden. Die Berechnungsformel ist σ = λ / na

Wobei σ der Abstand der Mindestauflösung ist; λ ist die Wellenlänge des Lichts; Na ist die numerische Blende der objektiven Linse. Die Auflösung der sichtbaren Objektivlinse wird durch den Na -Faktor der objektiven Linse und die Wellenlänge der Beleuchtungslichtquelle bestimmt. Je größer der Na -Wert und desto kürzer die Wellenlänge des Beleuchtungslichts, desto kleiner ist der σ -Wert und desto höher die Auflösung.

Um die Auflösung zu erhöhen, dh um den σ -Wert zu verringern, können folgende Maßnahmen ergriffen werden

(1) Reduzieren Sie den Wellenlängen-λ-Wert und verwenden Sie eine Lichtquelle mit kurzer Wellenlänge.

(2) Erhöhen Sie den N -Wert des Mediums, um den Na -Wert zu erhöhen (Na = Nsinu / 2).

(3) Erhöhen Sie den Aperturwert U, um den NA -Wert zu erhöhen.

(4) Erhöhen Sie den Kontrast von Licht und Dunkel.

3. Vergrößerung und effektive Vergrößerung

Aufgrund der beiden Vergrößerungen durch Objektiv und Augenmerkmale sollte die Gesamtvergrößerung γ des Mikroskops das Produkt der objektiven Vergrößerung β und der Augenhautvergrößerung γ1 sein:

Γ = βγ1

Offensichtlich kann ein Mikroskop im Vergleich zu einem Lupenglas eine viel höhere Vergrößerung aufweisen, und durch Ändern des Objektivs und der Augenhaut unterschiedlicher Vergrößerungen kann die Vergrößerung des Mikroskops leicht geändert werden.

Vergrößerung ist auch ein wichtiger Parameter des Mikroskops, aber man kann nicht blind glauben, dass je höher die Vergrößerung ist, desto besser. Die Grenze der Mikroskopvergrößerung ist die effektive Vergrößerung.

Auflösung und Vergrößerung sind zwei verschiedene, aber verwandte Konzepte. Verwandte: 500NA <γ <1000na

Wenn die numerische Apertur der ausgewählten objektiven Linse nicht groß genug ist, dh die Auflösung nicht hoch genug ist, kann das Mikroskop die feine Struktur des Objekts nicht unterscheiden. Selbst wenn die Vergrößerung übermäßig erhöht wird, kann nur ein Bild mit einem großen Umriss, aber unklaren Details erhalten werden. , Als ungültige Vergrößerung bezeichnet. Wenn die Auflösung die Anforderungen erfüllt und die Vergrößerung unzureichend ist, kann das Mikroskop auflösen, aber das Bild ist zu klein, um vom menschlichen Auge klar zu sehen. Um der Auflösungsleistung des Mikroskops vollständig zu spielen, sollte die numerische Apertur mit der Gesamtvergrößerung des Mikroskops vernünftigerweise übereinstimmen.

4. Fokusstiefe

Fokusstiefe ist die Abkürzung der Fokusstiefe, dh bei Verwendung eines Mikroskop Um klar zu sein, ist die Dicke dieses klaren Teils die Schwerpunkttiefe. Mit einer großen Fokusentiefe können Sie die gesamte Schicht des geprüften Objekts sehen, während eine kleine Fokusentiefe nur eine dünne Schicht des geprüften Objekts sehen.

(1) Die Schwerpunkttiefe ist umgekehrt proportional zur Gesamtvergrößerung und zur numerischen Apertur der objektiven Linse.

(2) Die Schwerpunkttiefe ist groß und die Auflösung verringert.

Da die Tiefe des Feldes der Objektivlinse mit geringer Leistung groß ist, ist es schwierig, mit der Objektivobjektiv mit geringer Leistung Fotos zu fotografieren. Es wird bei der Aufnahme von Photomikrographen ausführlich beschrieben.

5. Sichtfelddurchmesser (Sichtfeld)

Bei der Beobachtung eines Mikroskops wird der helle kreisförmige Bereich, den Sie sehen, das Sichtfeld und seine Größe durch das Feldmembran im Okular bestimmt.

Der Durchmesser des Sichtfelds, auch als Breite des Sichtfeldes bezeichnet, bezieht sich auf den tatsächlichen Bereich des Objekts, das im kreisförmigen Sichtfeld unter dem Mikroskop beachtet werden soll. Je größer der Durchmesser des Sichtfelds ist, desto leichter ist es zu beobachten.

Es gibt eine Formel F = FN / β

Wobei F: Felddurchmesser, FN: Feldzahl (Feldnummer, abgekürzte als Fn, markiert an der Außenseite des Augenhautfasss), β: objektive Vergrößerung markiert

Es ist aus der Formel aus zu sehen:

(1) Der Durchmesser des Sichtfelds ist proportional zur Anzahl der Sichtfelder.

(2) Die Erhöhung der Vergrößerung der objektiven Linse verringert das Sichtdurchmesser. Wenn Sie das gesamte Bild des Objekts in der Inspektion bei einer Objektiv mit niedriger Vergrößerung sehen und in eine objektive Objektivlinse mit hoher Vergrößerung wechseln können, können Sie nur einen kleinen Teil des Objekts untersuchen.

6. Schlechte Deckung

Das optische System des Mikroskops enthält auch Deckgläser. Da die Dicke des Abdeckglas nicht Standard ist, wird der Lichtweg vom Abdeckglas in die Luft gebrochen und verändert, was zu einem Phasenunterschied führt. Dies ist der Unterschied in der Abdeckung. Eine schlechte Abdeckung beeinflusst die Qualität des Mikroskops.

International beträgt die Standarddicke des Abdeckglas 0,17 mm und der zulässige Bereich 0,16-0,18 mm. Der Phasenunterschied dieses Dickenbereichs wurde in die Herstellung der objektiven Linse einbezogen. Der Wert von 0,17 auf der Objektivobjektivgehäuse zeigt die Dicke des Abdeckglas an, die von der objektiven Linse erforderlich sind.

7. Arbeitsabstand WD

Der Arbeitsabstand wird auch als Objektabstand bezeichnet, der sich auf den Abstand zwischen der Oberfläche der vorderen Linse der Objektivlinse und dem zu inspizierten Objekt bezieht. Während der mikroskopischen Untersuchung sollte das zu untersuchende Objekt zwischen einem und zweifachen der Brennweite der objektiven Linse liegen. Daher sind es und die Brennweite zwei Konzepte. Die übliche Fokusanpassung besteht darin, den Arbeitsabstand tatsächlich anzupassen.

Bei einer festen numerischen Apertur der objektiven Linse ist der kurze Aperturwinkel des Arbeitsabstands groß.

Hochvergrößerte Ziele mit großen numerischen Öffnungen haben einen kleinen Arbeitsabstand.