Optik mikroskopning yettita parametrini batafsil tushuntirish
Mikroskopik tekshirish paytida odamlar doimo aniq va yorqin ideal tasvirga ega bo'lishga umid qilishadi, bu esa mikroskopning optik texnik parametrlarini ma'lum standartlarga mos kelishini talab qiladi va foydalanish paytida uni mikroskopik tekshirish maqsadiga muvofiq muvofiqlashtirishni talab qiladi va haqiqiy parametrlar orasidagi vaziyat munosabatlari. Faqat shu tarzda biz mikroskopning to'g'ri ishlashiga to'liq o'ynashimiz va mikroskopik tekshirishning qoniqarli natijalarini olishimiz mumkin.
Mikroskopning optik texnik parametrlariga quyidagilar kiradi: raqamli diafragma, ruxsat, kattalashtirish, fokus chuqurligi, ko'rish maydonining kengligi, yomon qamrov, ish masofasi va boshqalar. Bu parametrlar har doim ham qanchalik yuqori bo'lmasa, shuncha yaxshi bo'ladi. Ular bir-birini cheklaydi. Foydalanishda parametrlar o'rtasidagi munosabatlar mikroskopning maqsadi va haqiqiy vaziyatga muvofiq muvofiqlashtirilishi kerak, ammo o'lchamlari kafolatlangan bo'lishi kerak.
1. Raqamli diafragma
Raqamli diafragma NA sifatida qisqartiriladi. Raqamli diafragma ob'ektiv ob'ektiv va kondensator linzalarining asosiy texnik parametridir va ikkalasining ham ishlashini baholash uchun muhim ko'rsatkichdir (ayniqsa ob'ektiv ob'ektiv uchun). Uning raqamli qiymatining o'lchami mos ravishda ob'ektiv linzalari va kondensator linzalari qobig'ida belgilanadi.
Raqamli diafragma (NA) ob'ektiv linzaning oldingi linzalari bilan tekshiriladigan ob'ekt orasidagi muhitning sinishi ko'rsatkichi (n) va diafragma burchagi yarmining sinusiga (u) ko'paytiriladi. Formula quyidagicha ifodalanadi: NA=nsinu/2
Diafragma burchagi, shuningdek, "oyna burchagi" sifatida ham tanilgan, ob'ektiv linzaning optik o'qidagi ob'ekt nuqtasi va ob'ektiv linzalari old linzasining samarali diametri tomonidan hosil qilingan burchak. Diafragma burchagi qanchalik katta bo'lsa, ob'ektivga kiradigan yorug'lik shunchalik yorqinroq bo'ladi, bu ob'ektivning samarali diametriga proportsional va fokus nuqtasidan masofaga teskari proportsionaldir.
Mikroskopni kuzatish paytida, agar siz NA qiymatini oshirmoqchi bo'lsangiz, diafragma burchagini oshirib bo'lmaydi. Yagona yo'l - muhitning sindirish ko'rsatkichi n qiymatini oshirish. Ushbu tamoyilga asoslanib, suvga cho'mish ob'ektiv linzalari va moyga botirish ob'ektivlari ishlab chiqariladi. Muhitning sindirish ko'rsatkichi n 1 dan katta bo'lgani uchun NA qiymati 1 dan katta bo'lishi mumkin.
Maksimal raqamli diafragma qiymati 1,4 ni tashkil etadi, bu nazariy va texnik jihatdan chegaraga yetdi. Hozirgi vaqtda muhit sifatida yuqori sindirish ko'rsatkichiga ega bronaftalin ishlatiladi. Bronaftalinning 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 ta'sirini to'liq o'ynash uchun kondensatorning NA qiymati kuzatish paytida ob'ektiv linzasining NA qiymatiga teng yoki undan biroz kattaroq bo'lishi kerak.
Raqamli diafragma boshqa texnik parametrlar bilan yaqin aloqada bo'lib, u boshqa texnik parametrlarni deyarli aniqlaydi va ta'sir qiladi. U o'lchamga proportsional, kattalashtirishga proportsional va fokus chuqurligiga teskari proportsionaldir. NA qiymati 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 eng kichik masofani anglatadi, shuningdek, "diskriminatsiya darajasi" deb ham ataladi. Uning hisoblash formulasi s=l/NA
bu erda s - minimal aniqlik masofasi; l - yorug'likning to'lqin uzunligi; NA - ob'ektiv linzalarning raqamli diafragma. Ko'rinadigan ob'ektiv linzalarning o'lchamlari ob'ektiv linzaning NA qiymati va yorug'lik nuri manbasining to'lqin uzunligi bilan belgilanadi. NA qiymati qanchalik katta bo'lsa, yorug'lik nurining to'lqin uzunligi qanchalik qisqa bo'lsa, s qiymati shunchalik kichik bo'ladi va aniqlik darajasi yuqori bo'ladi.
Rezolyutsiyani yaxshilash, ya'ni s qiymatini kamaytirish uchun quyidagi choralarni ko'rish mumkin
(1) l to'lqin uzunligini kamaytiring va qisqa to'lqin uzunlikdagi yorug'lik manbasidan foydalaning.
(2) NA qiymatini oshirish uchun vositaning 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 ikkita kattalashishi tufayli mikroskopning umumiy kattalashishi D ob'ektiv linzalari va okulyar kattalashtirish D1 ko'paytmasi bo'lishi kerak:
Γ= Γ1
Shubhasiz, mikroskop kattalashtiruvchi oynaga qaraganda ancha yuqori kattalashtirishga ega bo'lishi mumkin va mikroskopning kattalashtirishi ob'ektiv linzalarni va turli xil kattalashtirishga ega okulyarlarni almashtirish orqali osongina o'zgartirilishi mumkin.
Kattalashtirish ham mikroskopning muhim parametridir, lekin biz kattalashtirish qanchalik yuqori bo'lsa, shuncha yaxshi ekanligiga ko'r-ko'rona ishona olmaymiz. Mikroskopni kattalashtirish chegarasi samarali kattalashtirishdir.
Ruxsat va kattalashtirish ikki xil, ammo bir-birini istisno qiladigan tushunchalardir. Relyatsion formula mavjud: 500NA<><>
Tanlangan ob'ektiv linzaning raqamli diafragma etarlicha katta bo'lmaganda, ya'ni o'lchamlari etarlicha yuqori bo'lmaganda, mikroskop ob'ektning nozik tuzilishini ajrata olmaydi. Bu vaqtda, hatto kattalashtirish haddan tashqari oshirilgan bo'lsa ham, faqat katta konturli, ammo noaniq tafsilotlarga ega bo'lgan tasvirni olish mumkin. , samarasiz kattalashtirish deb ataladi. Boshqa tomondan, agar piksellar soni talablarga javob bergan bo'lsa va kattalashtirish etarli bo'lmasa, mikroskop hal qilish qobiliyatiga ega, ammo tasvir inson ko'ziga aniq ko'rinmaslik uchun juda kichikdir. 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 foydalanilganda fokus ob'ektga qaralganda, nafaqat nuqta tekisligidagi nuqtalar, balki ma'lum bir qalinlikda ham aniq ko'rinadi. samolyotning tepasida va ostida. Shubhasiz, bu aniq qismning qalinligi diqqatning chuqurligidir. Fokus chuqurligi katta bo'lsa, tekshirilayotgan ob'ektning butun qatlami ko'rinadi, fokus chuqurligi kichik bo'lsa, tekshiriladigan ob'ektning faqat yupqa qatlami ko'rinadi. 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 katta va ruxsati pasaygan.
Kam kattalashtiruvchi ob'ektiv linzalari maydonining katta chuqurligi tufayli, past kattalashtiruvchi ob'ektiv linzalari bilan suratga olish qiyin. Tafsilotlar fotomikrograflarda tasvirlangan.
5. Ko‘rish maydoni (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: ko'rish maydonining diametri, FN: ko'rish maydonining soni (FieldNumber, FN deb qisqartirilgan, okulyar linza barrelining tashqi tomonida belgilangan), : ob'ektiv linzasining kattalashtirishi .
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 kam quvvatli ob'ektiv ostida tekshirilayotgan ob'ektning butun rasmini ko'rsangiz va uni yuqori quvvatli ob'ektiv bilan almashtirsangiz, tekshirilayotgan ob'ektning faqat kichik qismini ko'rishingiz mumkin.
6. Yomon qamrov
Mikroskopning optik tizimiga qopqoq oynasi ham kiradi. Qopqoq oynaning nostandart qalinligidan kelib chiqqan holda, yorug'likdan keyingi yorug'lik yo'li qopqoq oynasidan havoga kirib, singan o'zgaradi, natijada fazalar farqi paydo bo'ladi, bu esa yomon qoplamadir. Yomon qoplama mikroskopning ovoz sifatiga ta'sir qiladi.
Xalqaro miqyosda qopqoq oynasining standart qalinligi {0}}.17mm, ruxsat etilgan diapazon esa 0.16-0.18mm. Ob'ektiv linzalarni ishlab chiqarishda ushbu qalinlik oralig'idagi aberatsiya hisoblab chiqilgan. Ob'ektiv linzalari korpusidagi 0,17 belgisi ob'ektiv linzalari uchun qopqoq oynasining kerakli qalinligini ko'rsatadi.
7. Ishlash masofasi WD
Ish masofasi, shuningdek, ob'ektiv masofasi deb ataladi, bu ob'ektiv linzalari oldingi linzalari yuzasi va tekshiriladigan ob'ekt orasidagi 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. Biz odatda fokuslash deb ataydigan narsa aslida ish masofasini sozlashdir.
Ob'ektiv linzalarning raqamli diafragma doimiy bo'lganda, ish masofasi qisqa va diafragma burchagi katta bo'ladi.
Katta raqamli diafragma bilan yuqori quvvatli ob'ektiv linzalari kichik ish masofasiga ega.
