Wie sieht es mit der Vergrößerung von Okular und Objektiv eines optischen Mikroskops aus?
Die Vergrößerung eines optischen Mikroskops ist das Produkt aus der Vergrößerung der Objektivlinse und der Vergrößerung des Okulars. Wenn beispielsweise die Objektivlinse 10-fach und das Okular 10-fach ist, beträgt die Vergrößerung 10-fach 10=100.
Ein Objektiv:
1. Die Klassifizierung von Objektiven:
Die Objektivlinse kann je nach Verwendungsbedingungen in Trockenobjektivlinse und Immersionsobjektivlinse unterteilt werden. Unter diesen können Immersionsobjektive in Immersionsobjektive und Ölimmersionsobjektive unterteilt werden (normalerweise beträgt die Vergrößerung das 90-100-fache).
Je nach Vergrößerung kann es in Objektive mit geringer Vergrößerung (weniger als 10-fach), Objektive mit mittlerer Vergrößerung (ca. 20-fach) und Objektive mit hoher Vergrößerung (40-65-fach) unterteilt werden.
Entsprechend der Aberrationskorrektur kann sie in achromatische Objektive (üblicherweise verwendet, die die chromatische Aberration von zwei Farben im Spektrum korrigieren können) und apochromatische Objektive (die die chromatische Aberration von drei Farben im Spektrum korrigieren können) unterteilt werden ist teuer und wird selten genutzt).
2. Die Hauptparameter der Objektivlinse:
Zu den Hauptparametern des Objektivs gehören Vergrößerung, numerische Apertur und Arbeitsabstand.
① Die Vergrößerung bezieht sich auf das Verhältnis der Größe des vom Auge gesehenen Bildes zur Größe der entsprechenden Probe. Es bezieht sich eher auf das Längenverhältnis als auf das Flächenverhältnis. Beispiel: Die Vergrößerung beträgt 100-fach, was sich auf eine Probe mit einer Länge von 1 μm bezieht, und die Länge des vergrößerten Bildes beträgt 100 μm, was flächenmäßig dem 10-fachen entspricht.
Die Gesamtvergrößerung des Mikroskops entspricht dem Produkt aus der Vergrößerung von Objektiv und Okular.
② Die numerische Apertur, auch Öffnungsverhältnis genannt, abgekürzt als NA oder A, ist der Hauptparameter der Objektivlinse und des Kondensors, der direkt proportional zur Auflösung des Mikroskops ist. Die numerische Apertur der trockenen Objektivlinse beträgt 0.05-0,95 und die numerische Apertur der in Öl getauchten Objektivlinse (duftender Asphalt) beträgt 1,25.
③ Der Arbeitsabstand bezieht sich auf den Abstand von unterhalb der Frontlinse des Objektivs bis über das Deckglas der Probe, wenn die beobachtete Probe am klarsten ist. Der Arbeitsabstand des Objektivs hängt von der Brennweite des Objektivs ab. Je länger die Brennweite des Objektivs ist, desto geringer ist die Vergrößerung und desto länger ist der Arbeitsabstand. Beispiel: Das 10x-Objektiv ist mit 10/0.25 und 160/0.17 gekennzeichnet, wobei 10 die Vergrößerung ist der Objektivlinse; 0,25 ist die numerische Apertur; 160 ist die Objektivtubuslänge (mm); 0,17 ist die Standarddicke des Deckglases (mm). Der effektive Arbeitsabstand des 10-fach-Objektivs beträgt 6,5 mm und der des 40-fach-Objektivs 0,48 mm.
3. Mit der Objektivlinse wird das Präparat erstmals vergrößert. Sie ist die wichtigste Komponente, die die Leistung des Mikroskops bestimmt – die Auflösung.
Auflösung wird auch Auflösung oder Auflösungsvermögen genannt. Die Auflösung wird durch den Wert des Auflösungsabstands ausgedrückt (der minimale Abstand zwischen zwei Objekten, der unterschieden werden kann). Im scheinbaren Abstand (25 cm) kann ein normales menschliches Auge zwei Objekte mit einem Abstand von 0.073 mm sehen, und dieser Wert von 0,073 mm ist der Auflösungsabstand des normalen menschlichen Auges. Je kleiner der Auflösungsabstand des Mikroskops ist, desto höher ist seine Auflösung und desto besser ist seine Leistung.
Die Auflösung des Mikroskops wird durch die Auflösung des Objektivs bestimmt, und die Auflösung des Objektivs wird durch seine numerische Apertur und die Wellenlänge des Beleuchtungslichts bestimmt.
Bei Verwendung der üblichen zentralen Beleuchtungsmethode (helle Beleuchtungsmethode, die dafür sorgt, dass das Licht gleichmäßig durch die Probe fällt) beträgt der Auflösungsabstand des Mikroskops d=0.61λ/NA.
Dabei ist d der Auflösungsabstand der Objektivlinse in nm.
λ – Wellenlänge des Beleuchtungslichts, in nm.
Na-numerische Apertur des Objektivs
Beispielsweise beträgt die numerische Apertur des in Öl getauchten Objektivs 1,25 und der Wellenlängenbereich des sichtbaren Lichts beträgt 400-700 nm. Wenn die durchschnittliche Wellenlänge 55 0 nm beträgt, ist d=270 nm etwa die Hälfte der Wellenlänge des Beleuchtungslichts. Im Allgemeinen liegt die Auflösungsgrenze eines mit sichtbarem Licht beleuchteten Mikroskops bei 0,2 μm.
(2), Okular
Aufgrund seiner Nähe zum Auge des Betrachters wird es auch Okular genannt. Wird am oberen Ende des Objektivtubus montiert.
1. Der Aufbau des Okulars
Normalerweise besteht das Okular aus zwei Linsengruppen: Die obere Linse wird als Objektivlinse bezeichnet und die untere Linse wird als Sammellinse oder Feldlinse bezeichnet. Zwischen der oberen und unteren Linse bzw. unter der Feldlinse befindet sich eine Blende (ihre Größe bestimmt die Größe des Sichtfeldes). Da die Probe nur auf der Membranoberfläche abgebildet wird, kann ein kurzes Haarstück als Zeiger auf diese Membran geklebt werden, um das Ziel eines bestimmten Merkmals anzuzeigen. Darüber hinaus kann ein Okularmikrometer angebracht werden, um die Größe des beobachteten Präparats zu messen.
Je kürzer die Länge des Okulars, desto größer die Vergrößerung (da die Vergrößerung des Okulars umgekehrt proportional zur Brennweite des Okulars ist).
2. Die Rolle des Okulars
Dadurch soll das klare reale Bild, das durch die Objektivlinse verstärkt wurde, weiter vergrößert werden, damit das menschliche Auge es leicht deutlich unterscheiden kann. Die Vergrößerung gängiger Okulare beträgt das 5-16-fache.
3. Die Beziehung zwischen Okular und Objektiv
Die feine Struktur, die durch das Objektiv deutlich erkannt wurde, ist ohne Vergrößerung durch das Okular nicht klar zu erkennen und kann nicht die Größe erreichen, die für das menschliche Auge erkennbar ist; Allerdings kann die feine Struktur, die von der Objektivlinse nicht aufgelöst werden kann, nicht klar gesehen werden, obwohl sie durch das Hochleistungsokular vergrößert wird, sodass das Okular nur eine vergrößernde Rolle spielen kann und die Auflösung nicht verbessert Mikroskop. Obwohl das Objektiv zwischen zwei nahen Objekten unterscheiden kann, ist es manchmal immer noch unmöglich, klar zu sehen, da der Bildabstand dieser beiden Objekte kleiner ist als der Auflösungsabstand der Augen. Daher sind Okular und Objektiv miteinander verbunden und schränken sich gegenseitig ein.
