Abschätzung der Vergrößerung von optischen Mikroskopen
Optische Mikroskope können in Körpersichtmikroskope, orthogonale Mikroskope und inverse Mikroskope kategorisiert werden. Sie werden in so verschiedenen Bereichen wie Biologie, Materialwissenschaften, Mineralien und Lebensmittelsicherheit weithin verwendet. Die endgültige Auflösung von optischen Mikroskopen ist auf 200 nm begrenzt. Aufgrund der in optischen Mikroskopen verwendeten Lichtquelle und Füllmedium kann die endgültige Auflösung von optischen Mikroskopen nur 200 nm betragen. Objekte, die kleiner als 200 nm sind, müssen mit Laser-Konfokalmikroskopen, Fluoreszenzmikroskopen mit superhoher Auflösung, Rasterelektronenmikroskopen und Rasterkraftmikroskopen klar beobachtet werden. Die vergrößernde Wirkung eines optischen Mikroskops auf ein Objekt ist nicht die Vergrößerung der gesamten Fläche des Objekts, sondern die Vergrößerung der Länge oder Breite des Objekts. Normalerweise kann das menschliche Auge das kleinste Objekt in einem Sichtabstand von 0,1-0,3 mm erkennen. Wie oft muss also bei der tatsächlichen Verwendung eines optischen Mikroskops zur Beobachtung von Objekten das Objekt vergrößert werden, damit das menschliche Auge es klar erkennen kann? Dieser Artikel bietet eine einfache Schätzung der optischen Mikroskopvergrößerung.
Für die optische Mikroskopvergrößerung gibt es zwei Berechnungsmethoden:
(1) Optische Vergrößerung. Optische Vergrößerung bezieht sich auf die Vergrößerung des Objekts durch das Okular des Mikroskops. Das Vergrößerungsergebnis nennen wir optische Vergrößerung. Die Berechnung der optischen Vergrößerung ist relativ einfach: Sie lautet Objektivlinsenvergrößerung x Okularvergrößerung. Um die Vergrößerung des Stereomikroskops zu berechnen, ist beispielsweise die kontinuierliche Vergrößerung 0.7 - 4.5, das Okular ist 10-fach, dann ist die Vergrößerung dieses Stereomikroskops 7 - 45-fach. Wenn das Mikroskop eine Objektivlinse und ein Okular hat, ergibt sich die Gesamtvergrößerung des Mikroskops aus der direkten Summe der Vergrößerung der Objektivlinse x der Vergrößerung des Okulars.
(2) Digitale Vergrößerung. Unter digitaler Vergrößerung versteht man normalerweise die Vergrößerung des Objekts nach der Bildgebung durch ein externes Gerät. Derzeit gibt es auf dem Markt mehrere trinokulare Mikroskope, die über den CCD an den Computer, den LCD-Monitor und andere Bildgebungsgeräte zur Bildbeobachtung angeschlossen werden. Wie oft wird das Objekt nach dieser Verbindung mit einem externen Gerät vergrößert? Es gibt zwei Berechnungsmethoden.
(a) Wenn genaue Daten über die tatsächliche Größe des beobachteten Objekts vorliegen, kann diese mit der Formel berechnet werden: tatsächliche Vergrößerung des Objekts=vergrößerte Größe des Objekts / tatsächliche Größe des Objekts. Wenn die tatsächliche Größe des Objekts 2 μm beträgt, können Sie nach der Abbildung auf dem Monitor mit einem Lineal die Länge des abgebildeten Objekts messen. Wenn die gemessene Länge des Objekts 2 mm beträgt, ist das Objekt 1000-fach vergrößert.
(b) Wenn Sie keine genaue Vorstellung von der Größe des Objekts haben, können Sie diese mithilfe der folgenden Formel berechnen.
Digitale Vergrößerung=Objektivlinsenvergrößerung × {25,4 × Bildschirmgröße (Zoll) / Länge der CCD-Diagonale} × Vergrößerung des Verbindungsrings
Beschreibung der Parameter in der Formel:
--Die Vergrößerung der Objektivlinse bezieht sich auf die Vergrößerung der Objektivlinse des verwendeten Mikroskops, z. B. 5x, 10x, 20x usw.;
{{0}}Die Vergrößerung des Verbindungsrings bezieht sich auf die Vergrößerung der Trinokularschnittstelle, normalerweise 1x, aber auch 0.35,0,5x;
--25,4 x Bildschirmgröße, ist die Bildschirmgröße umgerechnet in mm, 1 Zoll=25,4 mm;
-- Die Länge der CCD-Diagonale bezieht sich auf die Chipgröße des CCD, üblicherweise 1/3 Zoll, 1/2 Zoll oder 2/3 Zoll, entsprechend einer Länge von 6 mm, 8 mm bzw. 11 mm.
Hinweis: Bei der praktischen Anwendung muss bei der Berechnung des Wertes aus der Formel zur digitalen Vergrößerung auch die Anzahl der Pixel auf dem Bildschirm berücksichtigt werden. Bei einer geringen Anzahl von Pixeln ist es außerdem schwierig, kleinere Objekte zu beobachten.
Berechnungsbeispiele:
(1) Metallografische Mikroskopuntersuchung von Lötmitteln auf Leiterplatten
Mikroskopparameter: Objektivvergrößerung 20-fach, Okularvergrößerung 10-fach, Trinokularschnittstelle 1-fach, Diagonale des CCD 1/3 Zoll, Monitorgröße 19 Zoll.
Optische Vergrößerung=Objektivvergrößerung x Okularvergrößerung=20 x 10=200 mal
Digitale Vergrößerung=Objektivlinsenvergrößerung × {25,4 × Bildschirmgröße (Zoll) / Länge der CCD-Diagonale } × Vergrößerung des Verbindungsrings=20 × {25,4 × 19/6} × 1=1608,67-fach
