Como ver a ampliação da ocular do microscópio e da lente objetiva
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.
Uma lente objetiva:
1. Classificação das lentes objetivas:
A lente objetiva pode ser dividida em lente objetiva seca e lente objetiva de imersão líquida de acordo com as diferentes condições de uso; entre eles, a lente objetiva de imersão em líquido pode ser dividida em lente objetiva de imersão em água e lente objetiva de imersão em óleo (a ampliação comumente usada é 90-100 vezes).
De acordo com as diferentes ampliações, pode ser dividida em lente objetiva de baixa ampliação (menos de 10 vezes), lente objetiva de ampliação média (cerca de 20 vezes) e lente objetiva de alta ampliação (40-65 vezes).
De acordo com a situação de correção de aberração, ela é dividida em lente objetiva acromática (comumente usada, a lente objetiva que pode corrigir a aberração cromática de dois tipos de luz colorida no espectro) e lente objetiva apocromática (a lente objetiva que pode corrigir a cromática aberração de três tipos de luz colorida no espectro, que é caro e raramente usado).
2. Os principais parâmetros da lente objetiva:
Os principais parâmetros da lente objetiva incluem: ampliação, abertura numérica e distância de trabalho.
① Ampliação refere-se à relação entre o tamanho da imagem vista pelos olhos e o tamanho da amostra correspondente. Refere-se à proporção de comprimentos e não à proporção de áreas. Exemplo: O fator de ampliação é 100×, que se refere a uma amostra com comprimento de 1 μm. O comprimento da imagem ampliada é de 100 μm. Se for calculado por área, é ampliado 10,000 vezes.
A ampliação total do microscópio é igual ao produto das ampliações da objetiva e da ocular.
②. A abertura numérica também é chamada de taxa de abertura, abreviada como NA ou A. É o principal parâmetro da lente objetiva e do condensador e é diretamente proporcional à resolução do microscópio. As objetivas secas têm uma abertura numérica de 0.05-0.95 e as objetivas de imersão em óleo (óleo de cedro) têm uma abertura numérica de 1,25.
③. A distância de trabalho refere-se à distância da parte inferior da lente frontal da lente objetiva até o topo da tampa de vidro da amostra quando a amostra observada é a mais clara. A distância de trabalho da lente objetiva está relacionada à distância focal da lente objetiva. Quanto maior a distância focal da lente objetiva, menor a ampliação e maior a distância de trabalho. Exemplo: 10x lente objetiva é marcada com 10/0.25 e 160/0.17, onde 10 é a ampliação de a lente objetiva; 0,25 é a abertura numérica; 160 é o comprimento do corpo da lente (em mm); 0,17 é a espessura padrão do vidro de cobertura (em mm) ). A distância de trabalho efetiva da lente objetiva de 10x é de 6,5 mm e a distância de trabalho efetiva da lente objetiva de 40x é de 0,48 mm.
3. A função da lente objetiva é ampliar a amostra pela primeira vez, e é a parte mais importante que determina o desempenho do microscópio – a resolução.
A resolução também é chamada de resolução ou poder de resolução. O tamanho da resolução é expresso pelo valor da distância de resolução (a distância mínima entre dois pontos do objeto que pode ser resolvida). Na distância fotópica (25 cm), os olhos humanos normais podem ver claramente dois pontos de objetos que estão 0.073 mm separados. O valor de 0,073 mm é a distância de resolução dos olhos humanos normais. Quanto menor a distância de resolução do microscópio, maior sua resolução e melhor seu desempenho.
O tamanho da resolução do microscópio é determinado pela resolução da lente objetiva, e a resolução da lente objetiva é determinada por sua abertura numérica e o comprimento de onda da luz de iluminação.
Ao usar o método de iluminação central comum (o método de 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——a distância de resolução da lente objetiva, em nm.
λ—comprimento de onda da luz de iluminação, unidade nm.
NA - a abertura numérica da lente objetiva
Por exemplo, a abertura numérica da lente objetiva de imersão em óleo é 1,25 e a faixa de comprimento de onda da luz visível é 400-700nm. Se o comprimento de onda médio for 550 nm, então d=270 nm, que é cerca de metade do comprimento de onda da luz de iluminação. Em geral, o limite de resolução dos microscópios iluminados com luz visível é de 0,2 μm.
(2), ocular
Por estar perto dos olhos do observador, também é chamada de ocular. Instalado na extremidade superior do cilindro da lente.
1. Estrutura da ocular
Normalmente, a ocular é composta de conjuntos de lentes superiores e inferiores, a lente superior é chamada de lente ocular e a lente inferior é chamada de lente convergente ou lente de campo. Existe um diafragma entre as lentes superior e inferior ou sob o espelho de campo (seu tamanho determina o tamanho do campo de visão), porque o espécime é apenas fotografado na superfície do diafragma, um pequeno pedaço de cabelo pode ser colado neste diafragma como um ponteiro para indicar alvo de uma determinada característica. Um micrômetro ocular também pode ser colocado nele para medir o tamanho da amostra observada.
Quanto menor o comprimento da ocular, maior a ampliação (porque a ampliação da ocular é inversamente proporcional à distância focal da ocular).
2. O papel da ocular
É para ampliar ainda mais a imagem real claramente resolvida que foi ampliada pela lente objetiva na medida em que o olho humano pode facilmente distingui-la claramente. A ampliação das oculares comumente usadas é 5-16 vezes.
3. Relação entre ocular e lente objetiva
A estrutura fina que foi claramente resolvida pela lente objetiva, se não for re-ampliada pela ocular e não puder atingir o tamanho que o olho humano pode distinguir, então não ficará clara; mas a estrutura fina que a lente objetiva não consegue distinguir, embora seja re-ampliada pela ocular de alta potência, ainda não é clara, então a ocular pode apenas ampliar e não melhorará a resolução do microscópio. Às vezes, embora a lente objetiva possa distinguir dois pontos de objeto muito próximos, ainda é impossível ver claramente porque a distância entre as imagens desses dois pontos de objeto é menor que a distância de resolução dos olhos. Portanto, a ocular e a lente objetiva não estão apenas relacionadas entre si, mas também se restringem.
