بزرگنمایی چشمی و عدسی شیئی میکروسکوپ نوری چقدر است؟

بزرگنمایی چشمی و عدسی شیئی میکروسکوپ نوری چقدر است؟

سیستم نوری میکروسکوپ عمدتاً شامل چهار بخش است: عدسی شیئی، چشمی، آینه و کندانسور. در یک مفهوم گسترده، شامل منابع روشنایی، فیلترها، روکش ها و اسلایدها نیز می شود.

بزرگنمایی میکروسکوپ نوری حاصل بزرگنمایی عدسی شیئی و بزرگنمایی چشمی است. به عنوان مثال، اگر عدسی شیئی 10× و چشمی 10× باشد، بزرگنمایی 10×10=100 است.

(1) عدسی شیئی
عدسی شیئی مهمترین بخشی است که عملکرد میکروسکوپ را تعیین می کند. بر روی مبدل عدسی شیئی نصب می شود و به جسم مورد رصد نزدیک است به همین دلیل به آن عدسی شیئی یا عدسی شیئی می گویند.

بزرگنمایی یک عدسی شیئی متناسب با طول آن است. هر چه بزرگنمایی عدسی شیئی بیشتر باشد عدسی شیئی طولانی تر است.

میکروسکوپ نوری (به اختصار OM) یک ابزار نوری است که از اصول نوری برای بزرگنمایی و تصویربرداری از اجسام ریز که توسط چشم انسان قابل تشخیص نیستند استفاده می کند تا افراد بتوانند اطلاعات ریزساختار را استخراج کنند.

1. طبقه بندی عدسی شیئی
با توجه به شرایط مختلف استفاده، لنز شیئی را می توان به لنز شیئی خشک و لنز شیئی غوطه ور مایع تقسیم کرد. از میان آنها، لنز شیئی غوطه وری مایع را می توان به عدسی شیئی غوطه وری در آب و عدسی شیئی غوطه وری در روغن تقسیم کرد (بزرگنمایی که معمولاً استفاده می شود 90-100 برابر است).

با توجه به بزرگنمایی های مختلف، می توان آن را به عدسی شیئی با بزرگنمایی کم (کمتر از 10 برابر)، لنز شیئی با بزرگنمایی متوسط ​​(حدود 20 برابر) و لنز شیئی با بزرگنمایی بالا (40-65 برابر) تقسیم کرد.

با توجه به وضعیت تصحیح انحراف، آن را به عدسی شیئی آکروماتیک (معمولاً استفاده می شود، عدسی شیئی که می تواند انحراف رنگی دو نوع نور رنگی در طیف را اصلاح کند) و عدسی شیئی آپوکروماتیک (عدسی شیئی که می تواند کروماتیک را اصلاح کند) تقسیم می شود. انحراف سه نوع نور رنگی در طیف، که گران است و به ندرت استفاده می شود).

2. پارامترهای اصلی عدسی شیئی:

پارامترهای اصلی لنز شیئی عبارتند از: بزرگنمایی، دیافراگم عددی و فاصله کاری.

① بزرگنمایی به نسبت اندازه تصویر دیده شده توسط چشم به اندازه نمونه مربوطه اشاره دارد. این به نسبت طول ها اشاره دارد تا نسبت مساحت ها. مثال: ضریب بزرگنمایی 100× است که به نمونه ای با طول 1 میکرومتر اشاره دارد. طول تصویر بزرگ شده 100 میکرومتر است. اگر بر اساس مساحت محاسبه شود، 10،{4}} برابر بزرگ‌نمایی می‌شود.

بزرگنمایی کل میکروسکوپ برابر است با حاصل ضرب بزرگنمایی شیئ و چشمی.

②. دیافراگم عددی را نسبت دیافراگم نیز می نامند که به اختصار NA یا A نامیده می شود. این پارامتر اصلی لنز شیئی و کندانسور است و با وضوح میکروسکوپ نسبت مستقیم دارد. دیافراگم دیافراگم دیافراگم دیافراگم دیافراگم دیافراگم‌های خشک 0.05-0.95 و اهداف غوطه‌وری روغن (روغن سرو) دارای دیافراگم عددی 1.25 است.

③. فاصله کاری به فاصله پایین عدسی جلویی عدسی شیئی تا بالای شیشه پوشش نمونه اشاره دارد، زمانی که نمونه مشاهده شده شفاف ترین باشد. فاصله کاری عدسی شیئی با فاصله کانونی عدسی شیئی مرتبط است. هر چه فاصله کانونی لنز شیئی بیشتر باشد، بزرگنمایی کمتر و فاصله کاری آن بیشتر می شود. مثال: 10x لنز شیئی با 10/0.25 و 160/0.17 مشخص شده است، که در آن 10 بزرگنمایی است عدسی شیئی؛ 0.25 دیافراگم عددی است. 160 طول لوله لنز (بر حسب میلی متر) است. 0.17 ضخامت استاندارد شیشه پوشش (به میلی متر) است. فاصله کار موثر لنز شیئی 10x 6.5 میلی متر و فاصله کاری موثر لنز شیئی 40x 0.48 میلی متر است. 3. وظیفه عدسی شیئی بزرگنمایی نمونه برای اولین بار است. این مهمترین بخش است که عملکرد میکروسکوپ را تعیین می کند - وضوح.

رزولوشن به وضوح یا قدرت تفکیک نیز گفته می شود. اندازه وضوح با مقدار فاصله تفکیک (حداقل فاصله بین دو نقطه شی که قابل حل است) بیان می شود. در فاصله فتوپیک (25 سانتی متر)، چشمان عادی انسان می توانند به وضوح دو نقطه شی را ببینند که 0 فاصله دارند.073 میلی متر از هم فاصله دارند. مقدار 0.073 میلی متر فاصله تفکیک چشم انسان عادی است. هر چه فاصله تفکیک پذیری میکروسکوپ کمتر باشد، قدرت تفکیک آن بیشتر است و عملکرد بهتری دارد.

اندازه تفکیک میکروسکوپ با وضوح عدسی شیئی و وضوح عدسی شیئی با دیافراگم عددی و طول موج نور روشنایی تعیین می شود.

هنگام استفاده از روش معمول روشنایی مرکزی (روش نورپردازی فتوپیک که به نور اجازه می‌دهد به طور یکنواخت از نمونه عبور کند)، فاصله تفکیک میکروسکوپ d{0}}.61λ/NA است.

در فرمول، d——فاصله تفکیک لنز شیئی، بر حسب نانومتر.

λ - طول موج نور روشنایی، واحد نانومتر.

NA - دیافراگم عددی لنز شیئی

به عنوان مثال، دیافراگم عددی لنز شیئی غوطه ور در روغن 1.25 است و محدوده طول موج نور مرئی 400-700 نانومتر است. اگر میانگین طول موج 550 نانومتر باشد، d{4}} نانومتر است که تقریباً نصف طول موج نور روشنایی است. به طور کلی، حد تفکیک میکروسکوپ های روشن شده با نور مرئی 0.2 میکرومتر است.

(2)، چشمی
چون به چشم ناظر نزدیک است به آن چشمی نیز می گویند. در انتهای بالایی لوله لنز نصب شده است.

1. ساختار چشمی
معمولاً چشمی از مجموعه عدسی های بالایی و پایینی تشکیل شده است، عدسی بالایی را عدسی چشمی و عدسی پایینی را عدسی همگرا یا عدسی میدانی می نامند. بین لنزهای بالایی و پایینی یا زیر آینه میدان یک دیافراگم وجود دارد (اندازه آن اندازه میدان دید را تعیین می کند)، زیرا نمونه فقط روی سطح دیافراگم تصویر می شود، می توان یک تکه کوچک مو را روی این دیافراگم چسباند. به عنوان یک اشاره گر برای نشان دادن هدف یک مشخصه خاص. همچنین می توان یک میکرومتر چشمی برای اندازه گیری اندازه نمونه مشاهده شده روی آن قرار داد.

هرچه طول چشمی کوتاهتر باشد، بزرگنمایی بیشتر است (زیرا بزرگنمایی چشمی با فاصله کانونی چشمی نسبت عکس دارد).

2. نقش چشمی
این برای بزرگنمایی بیشتر تصویر واقعی به وضوح حل شده است که توسط عدسی شیئی بزرگ شده است تا حدی که چشم انسان بتواند به راحتی آن را به وضوح تشخیص دهد.

بزرگنمایی چشمی های معمولی 5-16 برابر است.

3. رابطه بین چشمی و عدسی شیئی
ساختار ظریفی که توسط عدسی شیئی به وضوح مشخص شده است، اگر با چشمی مجدداً بزرگ‌نمایی نشود و نتواند به اندازه‌ای برسد که چشم انسان تشخیص دهد، مشخص نخواهد شد. اما ساختار ظریفی که عدسی شیئی قادر به تشخیص آن نیست، اگرچه توسط چشمی پرقدرت مجدداً بزرگ‌نمایی می‌شود، هنوز مشخص نیست، بنابراین چشمی فقط می‌تواند بزرگ‌نمایی کند و وضوح میکروسکوپ را بهبود نمی‌بخشد. گاهی اوقات اگرچه عدسی شیئی می تواند دو نقطه شی بسیار نزدیک را تشخیص دهد، اما هنوز نمی توان به وضوح دید زیرا فاصله بین تصاویر این دو نقطه جسم کوچکتر از فاصله وضوح چشم است. بنابراین چشمی و عدسی شیئی نه تنها به یکدیگر مرتبط هستند، بلکه یکدیگر را محدود می کنند.