Como você sabe a ampliação das oculares e lentes objetivas de um microscópio óptico?
A ampliação de um microscópio óptico é o produto da ampliação da lente objetiva e da ampliação da ocular. Por exemplo, se a lente objetiva for 10× e a ocular for 10×, a ampliação será 10×10=100.
1. Classificação das lentes objetivas:
As lentes objetivas podem ser divididas em objetivas secas e objetivas de imersão líquida de acordo com diferentes condições de uso; as objetivas de imersão em líquido podem ser divididas em objetivas de imersão em água e objetivas de imersão em óleo (a ampliação comumente usada é de 90-100 vezes).
De acordo com diferentes ampliações, pode ser dividido em lentes objetivas de baixa potência (menos de 10 vezes), objetivas de média potência (cerca de 20 vezes) e objetivas de alta potência (40-65 vezes).
De acordo com a correção da aberração, ela é dividida em lente objetiva acromática (lente objetiva comumente usada que pode corrigir a aberração cromática de duas cores de luz no espectro) e lente objetiva apocromática (lente objetiva que pode corrigir a aberração cromática de três cores de luz no espectro, caro e raramente usado).
2. Principais parâmetros da lente objetiva:
Os principais parâmetros da lente objetiva incluem: ampliação, abertura numérica e distância de trabalho.
① A ampliação refere-se à proporção entre o tamanho da imagem vista pelo olho e o tamanho da amostra correspondente. Refere-se à proporção de comprimentos e não à proporção de áreas. Exemplo: A ampliação é de 100×, o que se refere a uma amostra com comprimento de 1 μm. O comprimento da imagem ampliada é de 100 μm. Se calculada com base na área, a ampliação é de 10,000 vezes.
A ampliação total de um microscópio é igual ao produto da ampliação da objetiva e da ocular.
②. A abertura numérica também é chamada de relação de abertura da lente, abreviada como NA ou A. É o principal parâmetro da lente objetiva e do condensador e é proporcional à resolução do microscópio. A abertura numérica das objetivas secas é 0.05-0,95, e a abertura numérica das objetivas de imersão em óleo (óleo de cedro) é 1,25.
③. A distância de trabalho refere-se à distância da parte inferior da lente frontal da lente objetiva até o topo da lamela da amostra quando a amostra observada está mais nítida. A distância de trabalho da lente objetiva está relacionada à distância focal da lente objetiva. Quanto maior for a distância focal da lente objetiva, menor será a ampliação e maior será a distância de trabalho. Por exemplo: a lente objetiva 10x é marcada com 10/0,25 e 160/0,17, onde 10 é a ampliação da lente objetiva; 0,25 é a abertura numérica; 160 é o comprimento do corpo da lente (em mm); 0,17 é a espessura padrão da lamela de vidro (em mm). A distância efetiva de trabalho da lente objetiva 10x é de 6,5 mm e a distância efetiva de trabalho da lente objetiva 40x é de 0,48 mm.
3. A função da lente objetiva é ampliar a amostra pela primeira vez. É o componente mais importante que determina o desempenho do microscópio – o nível de resolução.
A resolução também é chamada de resolução ou capacidade de resolução. O tamanho da resolução é expresso pelo valor numérico da distância de resolução (a distância mínima entre dois pontos do objeto que pode ser resolvido). À distância fotópica (25 cm), os olhos humanos normais podem ver claramente dois pontos do objeto 0.073 mm de distância. Este valor de 0,073 mm é a distância de resolução dos olhos humanos normais. Quanto menor for a distância de resolução de um microscópio, maior será a sua resolução, o que significa melhor o seu desempenho.
A resolução de um microscópio é determinada pela resolução da lente objetiva, que por sua vez é determinada pela sua abertura numérica e pelo comprimento de onda da luz iluminante.
Ao usar iluminação central comum (iluminação fotópica que permite que a luz passe uniformemente pela amostra), a distância de resolução do microscópio é d=0.61λ/NA
Na fórmula, d —— distância de resolução da lente objetiva, unidade nm.
λ——Comprimento de onda da luz de iluminação, unidade nm.
NA —— Abertura numérica da lente objetiva
Por exemplo, a abertura numérica de uma lente objetiva de imersão em óleo é 1,25, a faixa de comprimento de onda da luz visível é 400-700nm e o comprimento de onda médio é 550 nm, então d=270 nm, que é aproximadamente metade do comprimento de onda da luz de iluminação. Geralmente, o limite de resolução de um microscópio iluminado com luz visível é de 0,2 μm.
(2) ocular
Por estar próximo aos olhos do observador, também é chamada de ocular. Instalado na extremidade superior do cilindro da lente.
1. Estrutura da ocular
Normalmente a ocular consiste em dois conjuntos de lentes superior e inferior. A lente superior é chamada de lente ocular e a lente inferior é chamada de lente convergente ou lente de campo. Existe uma abertura entre as lentes superior e inferior ou sob a lente de campo (seu tamanho determina o tamanho do campo de visão). Como a amostra é fotografada exatamente na superfície da abertura, um pequeno pedaço de cabelo pode ser colado na abertura como um ponteiro para indicar o alvo de uma determinada característica. Um micrômetro ocular também pode ser colocado nele para medir o tamanho da amostra que está sendo observada.
Quanto menor o comprimento da ocular, maior será a ampliação (porque a ampliação da ocular é inversamente proporcional à distância focal da ocular).
2. A função da ocular
É para ampliar ainda mais a imagem real nítida que foi ampliada pela lente objetiva, na medida em que o olho humano possa distingui-la facilmente. A ampliação das oculares comumente usadas é de 5-16 vezes.
3. A relação entre oculares e lentes objetivas
As estruturas finas que foram claramente resolvidas pela lente objetiva não serão claramente visíveis se não forem ampliadas novamente pela ocular e não puderem atingir o tamanho que o olho humano pode resolver. No entanto, as estruturas finas que não podem ser resolvidas pela lente objetiva não serão visíveis apesar da reampliação pela ocular de alta potência. Ainda não está claro, então a ocular só pode funcionar como uma lupa e não melhorará a resolução do microscópio. Às vezes, embora a lente objetiva possa resolver dois pontos do objeto muito próximos, ainda é impossível ver claramente porque a distância entre as imagens dos dois pontos do objeto é menor que a distância de resolução do olho. Portanto, a ocular e a lente objetiva estão relacionadas entre si e se restringem.
