Wichtige optische technische Parameter des Mikroskops
Bei der mikroskopischen Untersuchung hofft man immer auf ein klares und helles Idealbild. Dafür müssen die optischen technischen Parameter des Mikroskops bestimmte Standards erfüllen und bei der Verwendung auf den Zweck der mikroskopischen Untersuchung abgestimmt werden tatsächliche Situation Die Beziehung zwischen den Parametern. Nur so können wir die einwandfreie Leistung des Mikroskops voll ausschöpfen und zufriedenstellende mikroskopische Inspektionsergebnisse erzielen.
Zu den optischen technischen Parametern des Mikroskops gehören: numerische Apertur, Auflösung, Vergrößerung, Schärfentiefe, Sichtfeldbreite, schlechte Abdeckung, Arbeitsabstand usw. Diese Parameter sind nicht umso höher, je besser, sie hängen miteinander zusammen und schränken sich gegenseitig ein Andererseits sollte bei der Verwendung die Beziehung zwischen den Parametern entsprechend dem Zweck der Mikroskopinspektion und der tatsächlichen Situation koordiniert werden, die Auflösung sollte jedoch Vorrang haben.
1. Numerische Apertur
Die numerische Apertur wird als NA abgekürzt. Die numerische Apertur ist der wichtigste technische Parameter von Objektiven und Kondensoren und ein wichtiges Symbol zur Beurteilung der Leistung beider (insbesondere von Objektiven). Die Größe seines Zahlenwerts ist jeweils auf dem Gehäuse der Objektivlinse und der Kondensorlinse angegeben.
Die numerische Apertur (NA) ist das Produkt aus dem Brechungsindex (n) des Mediums zwischen der Frontlinse des Objektivs und dem zu untersuchenden Objekt und dem Sinus der Hälfte des Öffnungswinkels (u). Die Formel lautet wie folgt: NA=nsinu/2
Der Öffnungswinkel, auch „Spiegelmündungswinkel“ genannt, ist der Winkel, den der Objektpunkt auf der optischen Achse der Objektivlinse und der effektive Durchmesser der Frontlinse der Objektivlinse bilden. Je größer der Öffnungswinkel, desto größer ist der in die Objektivlinse eintretende Lichtstrom, der proportional zum effektiven Durchmesser der Objektivlinse und umgekehrt proportional zum Abstand des Brennpunkts ist.
Wenn Sie bei der Beobachtung mit einem Mikroskop den NA-Wert erhöhen möchten, kann der Öffnungswinkel nicht erhöht werden. Die einzige Möglichkeit besteht darin, den Brechungsindex n des Mediums zu erhöhen. Basierend auf diesem Prinzip werden Wasserimmersionsobjektive und Ölimmersionsobjektive hergestellt. Da der Brechungsindex n des Mediums größer als 1 ist, kann der NA-Wert größer als 1 sein.
Die maximale numerische Apertur liegt bei 1,4, womit sowohl theoretisch als auch technisch die Grenze erreicht ist. Als Medium wird derzeit Bromnaphthalin mit hohem Brechungsindex verwendet. Der Brechungsindex von Bromnaphthalin beträgt 1,66, der NA-Wert kann also größer als 1,4 sein.
An dieser Stelle muss darauf hingewiesen werden, dass der NA-Wert der Kondensorlinse während der Beobachtung gleich oder geringfügig größer sein sollte als der NA-Wert der Objektivlinse, um die Rolle der numerischen Apertur der Objektivlinse voll auszuschöpfen.
Die numerische Apertur steht in engem Zusammenhang mit anderen technischen Parametern und bestimmt und beeinflusst nahezu andere technische Parameter. Sie ist proportional zur Auflösung, proportional zur Vergrößerung und umgekehrt proportional zur Schärfentiefe. Mit zunehmendem NA-Wert verringern sich die Breite des Sichtfeldes und der Arbeitsabstand entsprechend.
2. Auflösung
Unter der Auflösung des Mikroskops versteht man den minimalen Abstand zwischen zwei Objektpunkten, der vom Mikroskop deutlich unterschieden werden kann, auch „Diskriminierungsrate“ genannt. Seine Berechnungsformel lautet σ=λ/NA
Wobei σ der minimale Auflösungsabstand ist; λ ist die Wellenlänge des Lichts; NA ist die numerische Apertur der Objektivlinse. Die Auflösung der sichtbaren Objektivlinse wird durch zwei Faktoren bestimmt: den NA-Wert der Objektivlinse und die Wellenlänge der Beleuchtungsquelle. Je größer der NA-Wert, desto kürzer ist die Wellenlänge des Beleuchtungslichts und je kleiner der σ-Wert, desto höher ist die Auflösung.
Um die Auflösung zu erhöhen, also den Wert von σ zu verringern, können folgende Maßnahmen ergriffen werden
(1) Reduzieren Sie den Wellenlängen-λ-Wert und verwenden Sie eine kurzwellige Lichtquelle.
(2) Erhöhen Sie den mittleren n-Wert, um den NA-Wert (NA=nsinu/2) zu erhöhen.
(3) Erhöhen Sie den Wert des Öffnungswinkels u, um den NA-Wert zu erhöhen.
(4) Erhöhen Sie den Kontrast zwischen Hell und Dunkel.
