Ausführliche Erklärung des gewöhnlichen Wissens über optische Mikroskope: Struktur
Ein gewöhnliches optisches Mikroskop ist ein präzises optisches Instrument. Während früher die einfachsten Mikroskope nur aus wenigen Linsen bestanden, bestehen die heute verwendeten Mikroskope aus einem Satz Linsen. Gewöhnliche Lichtmikroskope können Objekte normalerweise 1500-2000-fach vergrößern.
(1) Die Struktur des Mikroskops
Die Struktur eines gewöhnlichen optischen Mikroskops kann in zwei Teile unterteilt werden: eines ist ein mechanisches Gerät und das andere ist ein optisches System. Nur wenn diese beiden Teile gut zusammenarbeiten, kann das Mikroskop funktionieren.
1. Die mechanische Vorrichtung des Mikroskops
Die mechanische Vorrichtung des Mikroskops umfasst den Linsenhalter, den Linsentubus, den Objektivrevolver, den Objekttisch, den Drücker, die Grobbewegungsschraube, die Feinbewegungsschraube und andere Komponenten
(1) Spiegelfuß Der Spiegelfuß ist die Grundhalterung des Mikroskops, die aus zwei Teilen besteht: dem Fuß und dem Spiegelarm. Daran werden der Tisch und der Objektivtubus befestigt, und er ist die Basis für die Installation der Komponenten des optischen Vergrößerungssystems.
(2) Objektivtubus Das Okular ist mit der Oberseite des Objektivtubus verbunden, und der Konverter ist mit der Unterseite verbunden, um einen dunklen Raum zwischen dem Okular und der Objektivlinse (unter dem Konverter installiert) zu bilden.
Der Abstand von der Hinterkante des Objektivs zum hinteren Ende des Objektivtubus wird als mechanische Tubuslänge bezeichnet. Denn die Vergrößerung des Objektivs bezieht sich auf eine bestimmte Länge des Objektivtubus. Die Längenänderung des Objektivtubus verändert nicht nur die Vergrößerung, sondern wirkt sich auch auf die Bildqualität aus. Daher kann bei Verwendung eines Mikroskops die Länge des Objektivtubus nicht beliebig geändert werden. Die Standardtubuslänge des Mikroskops ist international auf 160 mm festgelegt, und diese Zahl ist auf der Schale der Objektivlinse angegeben.
(3) Objektivlinsenkonverter Der Objektivlinsenkonverter kann mit 3-4 Objektivlinsen installiert werden, im Allgemeinen drei Objektivlinsen (geringe Vergrößerung, hohe Vergrößerung, Öllinse). Nikon-Mikroskope sind mit vier Objektiven ausgestattet. Durch Drehen des Konverters können beliebige Objektive und der Objektivtubus beliebig verbunden werden und bilden mit dem Okular am Objektivtubus ein Vergrößerungssystem.
(4) Bühne In der Mitte der Bühne befindet sich ein Loch, das der Lichtdurchgang ist. Auf dem Objekttisch befinden sich federnde Probenklemmen und Schieber, mit denen die Position der Probe fixiert oder verschoben wird, sodass sich das mikroskopische Objekt gerade in der Mitte des Sichtfelds befindet.
(5) Der Schieber ist eine mechanische Vorrichtung zum Bewegen der Probe. Es besteht aus einem Metallrahmen mit zwei Antriebswellen, einer horizontalen und einer vertikalen. Ein gutes Mikroskop hat auf den vertikalen und horizontalen Rahmenstäben eine Skalenskala eingraviert, die eine sehr genaue Ebenenkoordinate darstellt. Binden. Wenn wir einen bestimmten Teil des untersuchten Exemplars wiederholt beobachten müssen, können wir bei der ersten Inspektion den Wert der vertikalen und horizontalen Skala aufschreiben und dann den Drücker entsprechend dem Wert bewegen, um die Position des ursprünglichen Exemplars zu finden.
(6) Grobschraube Die Grobschraube ist ein Mechanismus, der den Objektivtubus bewegt, um den Abstand zwischen der Objektivlinse und der Probe einzustellen. Bei altmodischen Mikroskopen wird die grobe Schraube nach vorne gedreht, und die Linse senkt sich ab, um sich der Probe zu nähern. Wenn ein neu hergestelltes Mikroskop (z. B. ein Nikon-Mikroskop) für die mikroskopische Untersuchung verwendet wird, wird der Tisch mit der rechten Hand nach vorne gedreht, um den Tisch anzuheben, damit sich die Probe der Objektivlinse nähern kann, und umgekehrt, die Probe fällt davon weg die Objektivlinse.
(7) Mikrobewegungsschraube Die Grobbewegungsschraube kann die Brennweite nur grob einstellen. Um das klarste Objektbild zu erhalten, muss die Mikrobewegungsschraube zur weiteren Einstellung verwendet werden. Der Linsentubus bewegt sich 0,1 mm (100 Mikrometer) pro Umdrehung der Mikrospirale. Die grob- und feingängigen Wendeln sind bei neueren, hochwertigeren Mikroskopen koaxial.
Das Abbildungsprinzip der Lupe
Eine optische Linse aus Glas oder anderen transparenten Materialien mit gekrümmter Oberfläche kann Objekte vergrößern und abbilden. Das Diagramm des optischen Wegs ist in Fig. 1 gezeigt. Das Objekt AB, das sich im Brennpunkt F der Objektseite befindet und dessen Größe y ist, wird durch das Vergrößerungsglas zu einem virtuellen Bild A'B' der Größe y' geformt.
Vergrößerung der Lupe
Γ=250/f'
In der Formel 250--photopischer Abstand ist die Einheit mm
f'-- die Brennweite der Lupe in mm
Die Vergrößerung bezieht sich auf das Verhältnis des Betrachtungswinkels des mit einer Lupe betrachteten Objektbildes zum Betrachtungswinkel des ohne Lupe betrachteten Objekts innerhalb einer Entfernung von 250 mm.
2. Das optische System des Mikroskops
Das optische System des Mikroskops besteht aus einem Reflektor, einem Kondensor, einer Objektivlinse, einem Okular usw. Das optische System vergrößert das Objekt und erzeugt ein vergrößertes Bild des Objekts. Siehe Abbildung 1-2.
(1) Reflektor Das frühere gewöhnliche optische Mikroskop verwendete natürliches Licht, um das Objekt zu inspizieren, und der Reflektor wurde auf der Spiegelbasis installiert. Der Reflektor besteht aus einem flachen und einem weiteren konkaven Spiegel, der darauf projiziertes Licht in die Mitte der Kondensorlinse reflektiert und die Probe beleuchtet. Konkave Spiegel werden verwendet, wenn der Kondensor nicht verwendet wird, und die konkaven Spiegel können das Licht kondensieren. Bei der Verwendung eines Kondensors wird im Allgemeinen ein flacher Spiegel verwendet. Der neu produzierte höherwertige Mikroskopobjektivhalter ist mit einer Lichtquelle und einer Stromeinstellschraube ausgestattet, mit der die Lichtintensität durch Einstellen der Stromgröße eingestellt werden kann.
(2) Kondensor Der Kondensor befindet sich unter dem Tisch, der aus einer Kondensorlinse, einer schillernden Blende und einer Hubschraube besteht. Kondensor kann in Hellfeld-Kondensor und Dunkelfeld-Kondensor unterteilt werden. Gängige Lichtmikroskope sind mit Hellfeldkondensoren ausgestattet. Hellfeld-Kondensatoren umfassen Abbe-Kondensatoren, Zimmer-Kondensatoren und Ausschüttel-Kondensatoren. Abbe-Kondensatoren zeigen chromatische und sphärische Aberrationen bei objektiven numerischen Aperturen höher als 0.6. Der Ziming-Kondensor hat ein hohes Maß an Korrektur der chromatischen Aberration, der sphärischen Aberration und der Koma-Aberration und ist der Kondensor mit der besten Qualität in der Hellfeldmikroskopie, aber er ist nicht für die Objektivlinse unter dem 4-fachen geeignet. Das Ausschwenken des Kondensors kann die obere Linse des Kondensors aus dem Lichtweg schütteln, um die Anforderungen eines Objektivs mit geringer Vergrößerung (4×) und einer großen Sichtfeldbeleuchtung zu erfüllen.
Der Kondensor ist unter dem Tisch installiert und hat die Funktion, das von der Lichtquelle reflektierte Licht durch den Reflektor auf die Probe zu fokussieren, um die stärkste Beleuchtung zu erhalten, damit das Objektbild hell und klar sein kann. Die Höhe des Kondensors kann so eingestellt werden, dass der Fokus auf das zu inspizierende Objekt für maximale Helligkeit fällt. Der Brennpunkt eines typischen Kondensators liegt 1,25 mm darüber und seine Anstiegsgrenze liegt bei 0,1 mm unter der Ebene des Tisches. Daher sollte die Dicke des erforderlichen Objektträgers zwischen 0,8-1,2 mm liegen, da sonst die zu untersuchende Probe nicht fokussiert wird, was die Wirkung der mikroskopischen Untersuchung beeinträchtigt. Die Vorderseite der Kondensor-Frontlinsengruppe ist außerdem mit einer irisierenden Blende ausgestattet, die nach oben und unten geöffnet werden kann, was die Auflösung und den Kontrast der Abbildung beeinflusst. Ist die Blende zu klein, sinkt die Auflösung und der Kontrast steigt. Daher wird beim Beobachten durch die Verstellung der Irisblende die Leuchtfeldblende (Mikroskop mit Leuchtfeldblende) bis zur Begrenzung des Gesichtsfeldrandes geöffnet, so dass Objekte, die sich nicht im Gesichtsfeld befinden, keine erreichen können hell. Beleuchtung zur Vermeidung von Störungen durch Streulicht.
(3) Objektivlinse Die Objektivlinse, die auf dem Konverter am vorderen Ende des Objektivtubus installiert ist, verwendet Licht, um das inspizierte Objekt zum ersten Mal abzubilden. Die Abbildungsqualität des Objektivs hat entscheidenden Einfluss auf die Auflösung. Die Leistung der Objektivlinse hängt von der numerischen Apertur (Numerische Apertur, abgekürzt als NA) der Objektivlinse ab. Die numerische Apertur jeder Objektivlinse ist auf dem Gehäuse der Objektivlinse markiert. Je größer die numerische Apertur, desto besser die Leistung der Objektivlinse.
