Mehrere wichtige optische technische Parameter von Mikroskopen
1, Numerische Apertur (NA)
Die numerische Apertur ist ein Schlüsselfaktor für die Leistung von Objektivlinsen (Auflösung, Tiefenschärfe und Helligkeit).
Die numerische Apertur (NA) wird mit der folgenden Gleichung berechnet.
NA=n × Sinx
N=Brechungsindex des Mediums zwischen Probe und Objektiv (Luft: n=1, Öl: n=1.515)
X: Der Winkel zwischen der optischen Achse und dem gebrochenen Licht weit entfernt von der Mitte der Objektivlinse.
Wenn Sie bei der Beobachtung unter dem Mikroskop den NA-Wert erhöhen möchten, kann der Öffnungswinkel nicht erhöht werden. Die Lösung besteht darin, den Brechungsindex n des Mediums zu erhöhen. Basierend auf diesem Prinzip werden wassergefüllte Objektive und ölgefüllte Objektive hergestellt. Da der Brechungsindex n des Mediums größer als eins ist, kann der NA-Wert größer als eins sein.
Der maximale numerische Aperturwert beträgt 1,4 und hat damit seine theoretische und technische Grenze erreicht. Als Medium wird derzeit Bromnaphthalin mit einem hohen Brechungsindex verwendet. Der Brechungsindex von Bromnaphthalin beträgt 1,66, sodass der NA-Wert größer als 1,4 sein kann.
An dieser Stelle muss darauf hingewiesen werden, dass zur vollständigen Ausnutzung der numerischen Apertur des Objektivs der NA-Wert der Kondensorlinse während der Beobachtung gleich oder geringfügig größer als der NA-Wert des Objektivs sein sollte.
Die numerische Apertur steht in engem Zusammenhang mit anderen technischen Parametern, da sie nahezu andere technische Parameter bestimmt und beeinflusst. Es ist proportional zur Auflösung, proportional zur Vergrößerung und umgekehrt proportional zur Fokustiefe. Mit steigendem NA-Wert nehmen die Sichtfeldbreite und der Arbeitsabstand entsprechend ab.
2, Auflösung
Auflösung, auch bekannt als „Diskriminierungsrate“ oder „Auflösung“. Es handelt sich um einen weiteren wichtigen technischen Parameter zur Messung der Leistung von Mikroskopen.
Die Auflösung des Mikroskops wird durch die Formel ausgedrückt: d=l/NA
In der Formel ist d der minimale Auflösungsabstand; L ist die Wellenlänge des Lichts; NA ist die numerische Apertur der Objektivlinse. Die Auflösung eines sichtbaren Objektivs wird durch zwei Faktoren bestimmt: den NA-Wert des Objektivs und die Wellenlänge der beleuchtenden Lichtquelle. Je höher der NA-Wert, desto kürzer die Wellenlänge des Beleuchtungslichts, desto kleiner der d-Wert und desto höher die Auflösung.
Um die Auflösung zu verbessern, also den d-Wert zu reduzieren, können folgende Maßnahmen ergriffen werden
1. Reduzieren Sie den Wert der Wellenlänge l und verwenden Sie eine Lichtquelle mit kurzer Wellenlänge.
2. Erhöhen Sie den n-Wert des Mediums und erhöhen Sie den NA-Wert (NA=nsinu/2).
3. Erhöhen Sie den Öffnungswinkel.
4. Erhöhen Sie den Kontrast zwischen Hell und Dunkel.
3, Vergrößerungsrate
Unter Vergrößerung versteht man die Vergrößerung, die sich auf das Verhältnis der Größe des vom menschlichen Auge gesehenen endgültigen Bildes zur Größe des ursprünglichen Objekts nach der Vergrößerung durch die Objektivlinse und dann durch das Okular bezieht. Es ist das Produkt der Vergrößerung von Objektiv und Okular.
Auch die Vergrößerung ist ein wichtiger Parameter eines Mikroskops, aber man kann nicht blind glauben, dass eine höhere Vergrößerung besser ist. Bei der Auswahl sollte zunächst die numerische Apertur des Objektivs berücksichtigt werden.
4, Brennweite
Brenntiefe ist die Abkürzung für Brenntiefe, was bedeutet, dass bei Verwendung eines Mikroskops, wenn der Fokus auf ein Objekt ausgerichtet ist, nicht nur die Punkte deutlich sichtbar sind, die sich auf der Ebene des Punktes befinden, sondern auch innerhalb einer bestimmten Dicke über und unterhalb des Flugzeugs. Die Dicke dieses klaren Teils wird als Brenntiefe bezeichnet.
Sie können die gesamte Schicht des zu testenden Objekts sehen, während Sie bei einer kleinen Fokustiefe nur eine dünne Schicht des zu testenden Objekts sehen können. Die Fokustiefe hängt wie folgt mit anderen technischen Parametern zusammen:
1. Die Schärfentiefe ist umgekehrt proportional zur Gesamtvergrößerung und der numerischen Apertur des Objektivs.
2. Große Tiefenschärfe und reduzierte Auflösung.
Aufgrund der großen Schärfentiefe des Objektivs mit geringer Vergrößerung kommt es beim Fotografieren mit dem Objektiv mit geringer Vergrößerung zu Schwierigkeiten. Im Rahmen der Mikrofotografie erfolgt eine ausführliche Einführung. V Sichtfelddurchmesser
Beim Beobachten eines Mikroskops wird der sichtbare helle Prototypbereich als Sichtfeld bezeichnet und seine Größe wird durch die Sichtfeldöffnung im Okular bestimmt.
Der Durchmesser des Sichtfelds, auch Breite des Sichtfelds genannt, bezieht sich auf den tatsächlichen Bereich des untersuchten Objekts, der innerhalb eines kreisförmigen Sichtfelds unter einem Mikroskop untergebracht werden kann. Je größer der Durchmesser des Sichtfeldes ist, desto einfacher ist die Beobachtung.
Aus der Formel lässt sich Folgendes erkennen:
1. Der Durchmesser des Sichtfeldes ist proportional zur Anzahl der Sichtfelder.
2. Durch Erhöhen der Vergrößerung des Objektivs verringert sich der Sichtfelddurchmesser. Wenn daher die vollständige Ansicht des zu prüfenden Objekts unter einem Objektiv mit geringer Vergrößerungsleistung sichtbar ist und durch ein Objektiv mit hoher Vergrößerungsleistung ersetzt wird, ist nur ein kleiner Teil des zu prüfenden Objekts zu sehen.
6, Arbeitsabstand
Der Arbeitsabstand, auch Objektabstand genannt, bezeichnet den Abstand zwischen der Oberfläche der Frontlinse des Objektivs und dem Prüfobjekt. Bei der mikroskopischen Untersuchung sollte das Untersuchungsobjekt zwischen der ein- und zweifachen Brennweite der Objektivlinse liegen. Daher sind es und die Brennweite zwei Konzepte, und was allgemein als Fokussierung bezeichnet wird, ist eigentlich die Einstellung des Arbeitsabstands.
Wenn die numerische Apertur des Objektivs fest eingestellt ist, ist der Öffnungswinkel umso größer, je kürzer der Arbeitsabstand ist.
Ein Hochleistungsobjektiv mit großer numerischer Apertur hat einen kleinen Arbeitsabstand.
7, schlechte Abdeckung
Zum optischen System des Mikroskops gehört auch ein Deckglas. Aufgrund der nicht standardmäßigen Dicke des Deckglases erfährt der optische Weg des durch das Deckglas in die Luft eintretenden Lichts eine Änderung der Brechung, was zu einer unterschiedlichen Abdeckung führt. Die Erzeugung einer schlechten Abdeckung beeinträchtigt die Klangqualität des Mikroskops.
Gemäß internationalen Vorschriften beträgt die Standarddicke des Deckglases 0,17 mm.
Der zulässige Bereich beträgt {{0}}.16-0,18 mm, und der Unterschied in diesem Dickenbereich wurde bei der Herstellung der Objektivlinse berechnet. Die Beschriftung auf der Objektivlinsenschale beträgt tatsächlich 0,17, was auf die Dicke des Deckglases hinweist, die für die Objektivlinse erforderlich ist.
