Abertura numérica NA
A abertura numérica NA refere-se ao índice de refração (η) do meio entre a lente frontal da lente objetiva e a amostra multiplicada pela metade do ângulo de abertura (u), e a relação é NA=η·sinu /2. É o principal parâmetro técnico da lente objetiva e da lente condensadora. Um indicador importante para julgar o desempenho da lente objetiva é marcado no invólucro da lente objetiva.
Quanto maior a abertura numérica, melhor a qualidade da imagem. Quando a lente objetiva é observada, o ângulo de abertura não pode ser alterado e a alteração do índice de refração de diferentes meios pode alterar o NA. Portanto, a lente objetiva de imersão em água e a lente objetiva de imersão em óleo são derivadas. Água η{{0}}.333, o NA do objetivo de imersão em água pode ser 0.1~1.25; óleo de cedro η=1.515, o NA do objetivo de imersão em óleo pode ser 0,80~1,45; o novo anel Bronaftaleno η=1.66, o objetivo NA Maior ou igual a 1,40.
A abertura numérica é proporcional à resolução, ampliação, brilho da imagem e inversamente proporcional à profundidade de foco. Quando o NA aumenta, a largura do campo de visão e a distância de trabalho diminuem proporcionalmente.
Resolução
A resolução refere-se à distância mínima de resolução na qual os pontos de luz mostram diferenças no processo de imagem, expressa como d{{0}}λ/NA, onde d é a distância mínima de resolução, λ é o comprimento de onda do óptico fibra, e NA é a abertura numérica da lente objetiva. Pode-se ver que quanto maior o NA, menor o λ, menor o d e maior a resolução. A fonte de luz visível pode resolver apenas dois pontos do objeto a uma distância mínima de 0,4 μm.
A melhoria da resolução depende de 4 fatores relacionados: 1. Quando uma fonte de luz com menor comprimento de onda é utilizada, λ diminui; 2. Quando um meio com maior índice de refração é usado, η aumenta e NA aumenta; 3. Projete e fabrique um ângulo de abertura maior da lente objetiva; 4. Aumente o contraste de claro e escuro na imagem e melhore a clareza da imagem.
ganho
Profundidade de foco
Refere-se à profundidade de foco, ou seja, o alcance do mesmo alcance claro de observação acima e abaixo do plano focal da amostra. Quanto maior a profundidade de foco, mais camadas em que a amostra será nítida.
① A profundidade de foco é inversamente proporcional à ampliação total, à abertura numérica da lente objetiva e à resolução da imagem. Quanto maior a ampliação, maior o valor NA, menor a profundidade de foco e maior a resolução.
②O índice de refração do meio circundante, como o agente de montagem preparado pela amostra, aumenta e a profundidade do foco torna-se maior.
Largura do campo de visão
Refere-se ao alcance real da amostra acomodada no campo de visão circular do microscópio, também conhecido como diâmetro do campo de visão. Quanto maior, maior a quantidade de informações da amostra.
① A largura do campo de visão é proporcional ao número de campos de visão da ocular. Se a ampliação da ocular permanecer inalterada, quanto maior o número de campos de visão, maior a largura do campo de visão, o que é conveniente para observação (Nota: o número de campos de visão refere-se à largura do campo de visão vista frontal da ocular, que é representada por FN, e marcada no invólucro da ocular). ②A ampliação da lente objetiva aumenta e a largura do campo de visão fica menor. Ou seja, toda a imagem é vista sob uma lente de baixa potência e parte é vista sob uma lente de alta potência.
má cobertura
O padrão internacional para a espessura do vidro de cobertura da amostra é 0,17 mm, e a lente objetiva foi corrigida para essa aberração e está marcada no invólucro. Quando a luz entra no ar através de um vidro de cobertura com espessura fora do padrão, ela é refratada e a aberração resultante é chamada de cobertura ruim.
A má cobertura afeta a qualidade da imagem microscópica. Ao observar amostras, você precisa entender os três pontos a seguir:
(1) Quanto maior a ampliação, maior o valor NA e mais óbvia a diferença de cobertura. À medida que a espessura da lamínula aumenta, a cobertura ruim aumenta e o foco se torna difícil.
(2) A objetiva de imersão em óleo não apresenta problemas de má cobertura, pois o índice de refração do óleo e da lamínula são ambos de 1,52, formando um sistema óptico uniforme.
(3) Quanto maior o valor NA da lente objetiva, menor o erro permitido da espessura do vidro de cobertura e mais rígidos os requisitos de qualidade para a espessura do vidro de cobertura.
distância de trabalho
Refere-se à distância entre a superfície da lente frontal da lente objetiva e a amostra, também conhecida como distância do objeto. A amostra deve estar em 1 a 2 da distância focal da lente objetiva durante a observação. Ele e a distância focal são dois conceitos. O foco do microscópio está realmente ajustando a distância de trabalho.
Quando a abertura numérica (NA) da lente objetiva permanece inalterada, se a distância de trabalho for encurtada, o ângulo de abertura precisa ser aumentado. Quanto maior o NA da objetiva de alta potência, menor a distância de trabalho.
Brilho do Espelho vs Brilho do Campo
(1) O brilho da imagem espelhada é o brilho da imagem, que indica o brilho da imagem observada pelos olhos. É necessário não ser ofuscante, não ofuscante e não fatigado.
(2) O brilho do campo de visão é o brilho do campo de visão sob o microscópio, que é afetado por vários fatores, como a lente objetiva, ocular e intensidade da fonte de luz.
A relação entre o brilho da imagem espelhada e outros parâmetros técnicos do microscópio tem dois pontos principais.
(1) O brilho da imagem espelhada é proporcional ao quadrado da abertura numérica (NA). Nas mesmas condições, o brilho da lente objetiva com um grande NA é significativamente melhorado.
(2) O brilho da imagem espelhada é inversamente proporcional ao quadrado da ampliação total. Nas mesmas condições, a ampliação da ocular aumenta e o brilho da imagem espelhada diminui.
lentes objetivas
A lente objetiva é o primeiro componente óptico de imagem do microscópio e consiste em vários grupos de lentes cimentadas juntas. A distância focal é a distância focal total do grupo de lentes.
Dependendo do grau de correção para aberrações cromáticas, aberrações, curvatura de campo, etc., bem como características proprietárias, existem vários tipos de objetivas: objetivas (planas) acromáticas, objetivas (planas) apocromáticas, objetivas ultraplanas e especiais, etc.
ocular
A ocular amplia a imagem real da lente objetiva, que é a ampliação da imagem intermediária, que é a segunda ampliação. A estrutura da ocular é relativamente simples, consistindo de várias lentes em vários grupos. O ponto onde os raios de luz que passam pela ocular se cruzam na parte superior é chamado de ponto do olho, que é a melhor posição para observação de imagens.
As oculares têm uma variedade de configurações de ampliação, 10X é a mais comumente usada; 5X tem maior reprodutibilidade de imagem, mas a ampliação é pequena; As oculares de 20X têm a maior ampliação, mas a clareza da imagem é reduzida. Escolha de acordo com as necessidades reais.
condensador
A lente do condensador é usada para compensar a falta de quantidade de luz, alterar adequadamente as propriedades da luz da fonte de luz, focar a amostra e melhorar a iluminação. Ele está localizado abaixo do palco e deve ser correspondido ao usar um objetivo NA maior ou igual a 0,40. Possui uma variedade de estruturas e os requisitos para o condensador também são diferentes para a abertura numérica da lente objetiva.
1. Condensador Abbe: O condensador Abbe consiste em duas lentes, que tem melhor capacidade de captação de luz. Quando a lente objetiva do microscópio comum é NA Maior ou igual a 0.60, a correção da aberração cromática e da aberração esférica é incompleta e precisa ser usada em conjunto.
2. Condensador aplanático acromático: O condensador acromático consiste em uma série de lentes, que podem corrigir aberrações cromáticas e esféricas e obter imagens satisfatórias. É o melhor em observação de campo brilhante, equipado com microscópio avançado e lente objetiva de baixa ampliação Não aplicável.
3. Outros condensadores referem-se a condensadores usados para outras finalidades além do campo claro acima, como condensadores de campo escuro, condensadores de contraste de fase, condensadores polarizados, condensadores de interferência diferencial, etc.
