Mikroskoplarning optik printsiplari va ishlashi
An'anaviy optik mikroskop optik tizimdan va ularni qo'llab-quvvatlaydigan mexanik tuzilishdan iborat. Optik tizim ob'ektiv linzalarni, ko'zoynakni va kondensatorni o'z ichiga oladi, ularning barchasi turli xil optik oynalardan yasalgan murakkab kattalashtiruvchi linzalardir. Ob'ektiv linza namuna tasvirini, uning kattalashtirish M narsasini quyidagi formula bo'yicha kattalashtiradi: M narsa=D ∕ f 'narsa, bu erda f ' narsa ob'ektiv linzaning fokus masofasi, D ni masofa deb tushunish mumkin. ob'ektiv linza va okulyar o'rtasida. Okuyar ob'ektiv ob'ektivning tasviri bo'lib, insonning kuzatuvi uchun 250 mm ga odamning oldida xayoliy tasvirga aylantiriladi, bu esa odamlarning ko'pchiligi **** kuzatish pozitsiyasini his qiladi, M ko'zning { {2}}/f'eye, f'eye - fokus masofasining okulyar. Mikroskopning umumiy kattalashtirish ob'ektiv va okulyar ko'paytmasi, ya'ni M=M ob'ekt * M okulyar=D * 250∕f'eye * f;ob'ekt. Ko'rinib turibdiki, ob'ektiv linzalari va okulyarning fokus uzunligini qisqartirish umumiy kattalashtirishni ta'minlaydi, bu mikroskop ** va kalitning boshqa mikroorganizmlarini ko'rishi mumkin, shuningdek, uning va oddiy lupa o'rtasidagi farq.
Shunday qilib, biz yanada nozik narsalarni ko'rishimiz uchun kattalashtirishni oshirish uchun f'ob'ektiv ob'ektivni cheksiz qisqartirish mumkinmi? Javob yo'q! Buning sababi shundaki, tasvir uchun ishlatiladigan yorug'likning tabiati elektromagnit to'lqinning bir turi va shuning uchun tarqalish jarayonida muqarrar ravishda diffraktsiya va interferentsiya hodisalarini keltirib chiqaradi, xuddi to'siqlarga duch kelganda suv yuzasida har kuni ko'rinadigan to'lqinlar yumaloq bo'lishi mumkin, suv to'lqinlarining ikkita ustuni bir xil kuchayishi yoki zaiflashishi uchun bir-biri bilan uchrashishi mumkin. Nuqta shaklidagi yorug'lik chiqaradigan ob'ektdan yorug'lik to'lqinlari ob'ektiv linzaga ishora qilganda, jantning ob'ektiv linzalari yorug'likning tarqalishiga, difraksiyaga va interferentsiyaga to'sqinlik qiladi, keyin ob'ektiv linzani endi bir nuqtada to'plash mumkin emas, lekin dog'ning ma'lum bir o'lchamini shakllantirish, shuningdek, zaif va asta-sekin kamayib borayotgan halo periferiyasining bir qator intensivligi mavjud, biz Avery nuqtasi uchun yorqin nuqta markazini, ma'lum masofaga yaqin ikkita yorug'lik chiqaradigan nuqtani chaqiramiz. ikki nuqta bir-biriga to'g'ri kelgunicha, bu ikki nuqta uchun tasdiqlanmaguncha. Rayli mezonni taklif qildi, agar ikkita nuqta markazi masofasi Airy nuqta radiusiga teng bo'lsa, ikkita nuqta ajratilishi mumkin, ikkita yorug'lik chiqaradigan nuqtalar orasidagi masofa e=0.61 ga teng ekanligini hisoblab chiqdi. ∕n.sinA=0.61 ∕NA ichiga, bu erda yorug'lik to'lqinlarining to'lqin uzunligiga, inson ko'zi taxminan 0 yorug'lik to'lqinlarining to'lqin uzunligi bilan qabul qilinishi mumkin.4-0 .7 um, n o'rta sindirish ko'rsatkichining yorug'lik chiqarish nuqtasi uchun, bu erda yorug'lik nuqtasi yorug'lik nurlanish nuqtasining sinishi ko'rsatkichida joylashgan. Yorug'lik chiqarish nuqtasi, masalan, havoda, n ≈ 1, suvda, n ≈ 1,33 va yarimning ob'ektiv linzalari ramkasining yorug'lik chiqarish nuqtasi uchun A bo'lgan muhitning sinishi ko'rsatkichi, NA ob'ektiv linzalarning raqamli diafragma sifatida tanilgan. Yuqoridagi formuladan, ob'ektiv linzalari ikki nuqta orasidagi masofani yorug'lik to'lqin uzunligi va inson ko'zining cheklovlari soni diafragma bilan ajrata oladi, chunki inson ko'zining vizual * o'tkir to'lqin uzunligi taxminan 0. 5 um va A burchagi 9{27}} darajadan oshmaydi, sinA har doim 1 dan kichik, mavjud yorug'lik o'tkazuvchi muhit uchun * sindirish ko'rsatkichi taxminan 1,5 ga teng, shuning uchun e-qiymat har doim dan katta bo'ladi. 0.2 um, bu optik mikroskop * masofaning eng kichik chegarasini ajrata oladi. Mikroskopni kattalashtirish orqali tasvirlash orqali, agar siz ob'ektiv linzalar o'lchamlarining ba'zi bir NA qiymatiga ega bo'lishni istasangiz, ob'ektning nuqta oralig'i e inson ko'zi bilan ajralib turadigan darajada kengaytirilgan bo'lsa, u Menga { dan kattaroq yoki unga teng bo'lishi kerak. {31}}.15mm, bu yerda 0.15mm eksperimental inson koʻzi uchun koʻz oldiga 250mm masofada joylashgan ikkita mikroobyektni * kichik, shuning uchun M dan katta yoki teng (0,15 ∕ 0,61 ichiga) NA ≈ 500N.A, kuzatishni amalga oshirish uchun. yoki M ga teng 1000N.A dan kam yoki unga teng, mikroskop diapazonining umumiy kattalashtirishning oqilona tanlovidir va keyin umumiy kattalashtirish ma'nosizdir, chunki ob'ektiv linzalarning raqamli diafragma * kichik echilishi bilan cheklangan. kattalashtirishni oshirish uchun masofa kichikroq narsalarning tafsilotlarini ajratib bo'lmaydi.
