Optik mikroskopning yettita parametrini batafsil tushuntirish
Mikroskopik tekshiruvda odamlar doimo aniq va yorqin ideal tasvirga ega bo'lishga umid qiladilar, bu esa mikroskopning optik texnik parametrlarini ma'lum standartlarga mos kelishini talab qiladi va uni ishlatishda mikroskopik tekshirish maqsadiga muvofiq muvofiqlashtirilishini talab qiladi. haqiqiy vaziyat Parametrlar orasidagi bog'liqlik. Faqat shu tarzda biz mikroskopning to'g'ri ishlashiga to'liq o'ynashimiz va qoniqarli mikroskopik tekshirish natijalarini olishimiz mumkin.
Mikroskopning optik texnik parametrlariga quyidagilar kiradi: raqamli diafragma, aniqlik, kattalashtirish, fokus chuqurligi, ko'rish maydonining kengligi, yomon qamrov, ish masofasi va boshqalar. Bu parametrlar har doim ham imkon qadar yuqori bo'lmaydi va ular bir-birini cheklaydi. Ulardan foydalanganda parametrlar o'rtasidagi munosabatlar mikroskopni tekshirish maqsadiga va haqiqiy vaziyatga muvofiq muvofiqlashtirilishi kerak, ammo piksellar soni ustun bo'lishi kerak.
1. Raqamli diafragma
Raqamli diafragma NA sifatida qisqartiriladi va raqamli diafragma ob'ektiv linzalari va kondensator linzalarining asosiy texnik parametri bo'lib, ikkalasining (ayniqsa ob'ektiv linzalari uchun) ish faoliyatini baholash uchun muhim belgidir. Uning raqamli qiymatining o'lchami mos ravishda ob'ektiv linzalari va kondensator linzalari korpusida belgilanadi.
Raqamli diafragma (NA) - ob'ektiv linzaning oldingi linzalari va tekshiriladigan ob'ekt orasidagi muhitning sinishi ko'rsatkichi (n) va diafragma burchagi yarmining sinusi (u). Formula quyidagicha: NA=nsinu/2
Diafragma burchagi, shuningdek, "oyna og'iz burchagi" sifatida ham tanilgan, ob'ektiv linzaning optik o'qidagi ob'ekt nuqtasi va ob'ektiv linzasining old linzasining samarali diametri tomonidan hosil qilingan burchak. Diafragma burchagi qanchalik katta bo'lsa, ob'ektiv linzaga kiradigan yorug'lik oqimi shunchalik katta bo'ladi, bu ob'ektiv linzaning samarali diametriga proportsional va fokus nuqtasi masofasiga teskari proportsionaldir.
Mikroskop bilan kuzatayotganda, agar siz NA qiymatini oshirmoqchi bo'lsangiz, diafragma burchagini oshirib bo'lmaydi. Yagona yo'l - muhitning sindirish ko'rsatkichini n qiymatini oshirish. Ushbu tamoyilga asoslanib, suvga cho'mdiruvchi ob'ektiv linzalar va moyli ob'ektiv linzalar ishlab chiqariladi. Muhitning sindirish ko'rsatkichi n qiymati 1 dan katta bo'lgani uchun NA qiymati 1 dan katta bo'lishi mumkin.
Raqamli diafragmaning maksimal qiymati 1,4 ni tashkil etadi, bu ham nazariy, ham texnik jihatdan chegaraga yetdi. Hozirgi vaqtda muhit sifatida yuqori sindirish ko'rsatkichiga ega bromonaftalin ishlatiladi. Bromonaftalinning sinishi indeksi 1,66 ga teng, shuning uchun NA qiymati 1,4 dan katta bo'lishi mumkin.
Bu erda shuni ta'kidlash kerakki, ob'ektiv linzalarning raqamli diafragma rolini to'liq bajarish uchun kondensator linzalarining NA qiymati kuzatish paytida ob'ektiv linzalarining NA qiymatiga teng yoki undan biroz kattaroq bo'lishi kerak.
Raqamli diafragma boshqa texnik parametrlar bilan chambarchas bog'liq bo'lib, u boshqa texnik parametrlarni deyarli aniqlaydi va ta'sir qiladi. U piksellar soniga mutanosib, kattalashtirishga proportsional va fokus chuqurligiga teskari proportsionaldir. NA qiymatining oshishi bilan ko'rish maydonining kengligi va ish masofasi mos ravishda kamayadi.
2. Rezolyutsiya
Mikroskopning o'lchamlari mikroskop tomonidan aniq ajratilishi mumkin bo'lgan ikkita ob'ekt nuqtasi orasidagi minimal masofani anglatadi, shuningdek, "diskriminatsiya darajasi" deb ham ataladi. Uning hisoblash formulasi s=l/NA
Formulada s - minimal aniqlik masofasi; l - yorug'likning to'lqin uzunligi; NA - ob'ektiv linzalarning raqamli diafragma. Ko'rinadigan ob'ektiv linzalarning o'lchamlari ikki omil bilan belgilanadi: ob'ektiv linzaning NA qiymati va yorug'lik manbasining to'lqin uzunligi. NA qiymati qanchalik katta bo'lsa, yorug'lik nurining to'lqin uzunligi qanchalik qisqa bo'lsa va s qiymati qanchalik kichik bo'lsa, aniqlik shunchalik yuqori bo'ladi.
Rezolyutsiyani yaxshilash, ya'ni s qiymatini kamaytirish uchun quyidagi choralarni ko'rish mumkin
(1) To'lqin uzunligi l qiymatini kamaytiring va qisqa to'lqin uzunlikdagi yorug'lik manbasidan foydalaning.
(2) NA qiymatini oshirish uchun vosita n qiymatini oshiring (NA=nsinu/2).
(3) NA qiymatini oshirish uchun diafragma burchagi u qiymatini oshiring.
(4) Yorug'lik va qorong'ilik o'rtasidagi kontrastni oshiring.
3. Kattalashtirish va samarali kattalashtirish
Ob'ektiv linzalari va okulyarning ikki marta kattalashishi tufayli mikroskopning umumiy D kattalashtirishi ob'ektiv linzalari va okulyar kattalashtirishning D1 mahsulotiga teng bo'lishi kerak:
Γ= Γ1
Shubhasiz, lupa bilan solishtirganda, mikroskop ancha yuqori kattalashtirishga ega bo'lishi mumkin va mikroskopning kattalashtirishi turli xil kattalashtirishga ega bo'lgan ob'ektiv linzalar va okulyarlarni almashtirish orqali osongina o'zgartirilishi mumkin.
Kattalashtirish ham mikroskopning muhim parametridir, lekin kattalashtirish qanchalik yuqori bo'lsa, shuncha yaxshi ekanligiga ko'r-ko'rona ishonish mumkin emas. Mikroskopni kattalashtirish chegarasi samarali kattalashtirishdir.
Ruxsat va kattalashtirish ikki xil, ammo o'zaro bog'liq tushunchalardir. Munosabat formulasi: 500NA<><>
Tanlangan ob'ektiv linzaning raqamli diafragma etarlicha katta bo'lmaganda, ya'ni o'lchamlari etarlicha yuqori bo'lmasa, mikroskop ob'ektning nozik tuzilishini ajrata olmaydi. Bu vaqtda, hatto kattalashtirish haddan tashqari oshirilgan bo'lsa ham, olingan tasvir faqat katta konturli, ammo aniq bo'lmagan tafsilotlarga ega bo'lgan tasvir bo'lishi mumkin. , yaroqsiz kattalashtirish deb ataladi. Aksincha, agar ruxsat talablarga javob bersa, lekin kattalashtirish etarli bo'lmasa, mikroskop hal qilish qobiliyatiga ega, ammo tasvir hali ham inson ko'zlari tomonidan aniq ko'rinmaydi. Shuning uchun, mikroskopning aniqlik qobiliyatini to'liq o'ynash uchun raqamli diafragma mikroskopning umumiy kattalashishi bilan oqilona mos kelishi kerak.
4. Diqqatning chuqurligi
Fokus chuqurligi - bu fokus chuqurligining qisqartmasi, ya'ni mikroskopdan foydalanganda fokus ma'lum bir ob'ektda bo'lganda, nafaqat bu nuqta tekisligidagi barcha nuqtalar, balki yuqorida ma'lum bir qalinlikda ham aniq ko'rinadi. va tekislik ostida, Aniq bo'lishi uchun, bu aniq qismning qalinligi diqqat chuqurligidir. Fokus chuqurligi katta bo'lsa, tekshirilayotgan ob'ektning butun qatlamini ko'rishingiz mumkin, agar fokus chuqurligi kichik bo'lsa, tekshirilayotgan ob'ektning faqat yupqa qatlamini ko'rishingiz mumkin. Fokus chuqurligi boshqa texnik parametrlar bilan quyidagi bog'liqlikka ega:
(1) Fokus chuqurligi ob'ektiv linzalarning umumiy kattalashtirish va raqamli diafragmasiga teskari proportsionaldir.
(2) Fokus chuqurligi qanchalik katta bo'lsa, piksellar soni shunchalik past bo'ladi.
Kam kattalashtiruvchi ob'ektiv linzalari maydonining katta chuqurligi tufayli, past kattalashtiruvchi ob'ektiv linzalari bilan suratga olish qiyin. Bu fotomikrograflarda batafsilroq tavsiflanadi.
5. Ko‘rish maydoni diametri (FieldOfView)
Mikroskopni kuzatayotganda ko'rinadigan yorqin aylana sohasi ko'rish maydoni deb ataladi va uning o'lchami okulyardagi maydon diafragmasi bilan belgilanadi.
Ko'rish maydonining diametri ko'rish maydonining kengligi deb ham ataladi, bu mikroskop ostida ko'rinadigan aylana ko'rish maydoniga joylashtirilishi mumkin bo'lgan tekshirilayotgan ob'ektning haqiqiy diapazonini bildiradi. Ko'rish maydonining diametri qanchalik katta bo'lsa, uni kuzatish osonroq bo'ladi.
F=FN/ formulasi mavjud
Formulada F: maydon diametri, FN: maydon raqami (FieldNumber, FN deb qisqartirilgan, okulyar bochkaning tashqi tomonida belgilangan), : ob'ektiv linzalarni kattalashtirish.
Buni formuladan ko'rish mumkin:
(1) Ko'rish maydonining diametri ko'rish maydonlari soniga proportsionaldir.
(2) Ob'ektiv linzalarning ko'paytirilishi ko'rish maydonining diametrini kamaytiradi. Shuning uchun, agar siz past quvvatli ob'ektiv ostida tekshirilayotgan ob'ektning butun rasmini ko'rsangiz va yuqori quvvatli ob'ektivga o'tsangiz, tekshirilayotgan ob'ektning faqat kichik qismini ko'rishingiz mumkin.
6. Yomon qamrov
Mikroskopning optik tizimiga qopqoq oynasi ham kiradi. Qopqoq oynaning nostandart qalinligi tufayli, qopqoq oynasidan havoga kirgandan so'ng yorug'likning optik yo'li o'zgaradi, buning natijasida fazalar farqi paydo bo'ladi, bu esa yomon qoplamadir. Yomon qoplamaning paydo bo'lishi mikroskopning ovoz sifatiga ta'sir qiladi.
Xalqaro qoidalarga muvofiq, qopqoq oynasining standart qalinligi {0}}.17mm, ruxsat etilgan diapazon esa 0.16-0.18mm. Ob'ektiv linzalarni ishlab chiqarishda ushbu qalinlik oralig'ining fazaviy farqi hisobga olingan. Ob'ektiv linzalari korpusida belgilangan 0,17 ob'ektiv linzalari uchun zarur bo'lgan qopqoq oynasining qalinligini ko'rsatadi.
7. Ishlash masofasi WD
Ish masofasi ob'ektiv masofasi deb ham ataladi, bu ob'ektiv linzaning oldingi linzalari yuzasidan tekshiriladigan ob'ektgacha bo'lgan masofani bildiradi. Mikroskop bilan tekshirish paytida tekshiriladigan ob'ekt ob'ektiv linzalarining fokus uzunligidan bir va ikki baravar ko'p bo'lishi kerak. Shuning uchun u va fokus uzunligi ikkita tushunchadir. Odatda fokuslash deb ataladigan narsa aslida ish masofasini sozlashdir.
Ob'ektiv linzalarning raqamli diafragma doimiy bo'lsa, ish masofasi qisqaroq bo'lsa, diafragma burchagi kattaroq bo'ladi.
Katta raqamli diafragma bilan yuqori quvvatli ob'ektiv linzalari kichik ish masofasiga ega.
