Laluan optik mikroskop optik biasa
1. Mikroskop optik biasa ialah alat optik ketepatan. Pada masa dahulu, mikroskop mudah hanya terdiri daripada beberapa kanta, manakala mikroskop hari ini terdiri daripada satu set kanta. Mikroskop optik biasa biasanya boleh membesarkan objek 1500-2000 kali. (1) Struktur mikroskop Struktur mikroskop optik biasa boleh dibahagikan kepada dua bahagian: satu ialah peranti mekanikal, dan satu lagi ialah sistem optik. Hanya apabila kedua-dua bahagian ini bekerjasama dengan baik, mikroskop boleh berfungsi. Pertama, peranti mekanikal mikroskop Peranti mekanikal mikroskop termasuk bingkai, tong kanta, penukar kanta objektif, peringkat, rod tolak, skru kasar, skru mikro dan komponen lain. Kurungan terdiri daripada tapak dan lengan cermin. Pentas dan tong kanta dilampirkan padanya, yang merupakan asas untuk memasang komponen sistem pembesaran optik.
(2) Kanta mata disambungkan ke laras kanta laras kanta, dan penukar disambungkan ke bahagian bawah, membentuk ruang gelap di antara kanta mata dan kanta objektif (dipasang di bawah penukar). Jarak dari tepi mengekor objektif ke hujung tong dipanggil panjang tong mekanikal. Kerana pembesaran kanta objektif adalah untuk panjang tertentu tong kanta. Perubahan dalam panjang tong kanta bukan sahaja akan mengubah pembesaran, tetapi juga menjejaskan kualiti imej. Oleh itu, apabila menggunakan mikroskop, panjang tong kanta tidak boleh diubah sesuka hati. Di peringkat antarabangsa, panjang tong standard mikroskop ditetapkan pada 160mm, dan nombor ini ditandakan pada perumah kanta objektif.
(3) Penukar kanta objektif Penukar kanta hidung boleh dilengkapi dengan 3 hingga 4 kanta objektif, biasanya tiga kanta objektif (pembesaran rendah, pembesaran tinggi, kanta minyak). Mikroskop Nikon dilengkapi dengan empat kanta objektif. Dengan memutarkan penukar, mana-mana kanta objektif boleh disambungkan kepada laras kanta seperti yang diperlukan, dan kanta mata pada laras kanta membentuk sistem pembesar.
(4) Terdapat lubang di tengah pentas, iaitu laluan cahaya. Pentas tersebut dilengkapi dengan pengapit sampel spring dan tolak rod, yang fungsinya adalah untuk menetapkan atau menggerakkan kedudukan sampel supaya objek mikroskopik tepat di tengah-tengah medan pandangan.
(5) Penolak ialah peranti mekanikal yang menggerakkan spesimen. Ia diperbuat daripada bingkai logam dengan dua gear pendorong, satu mendatar dan satu menegak. Mikroskop yang baik mempunyai sisik yang terukir pada bar untuk mencipta satah yang sangat tepat. Sistem koordinat. Jika anda ingin memerhati bahagian tertentu sampel ujian berulang kali, anda boleh merekodkan nilai pembaris menegak dan mendatar semasa pemeriksaan pertama, dan kemudian gerakkan rod tolak mengikut nilai untuk mencari kedudukan sampel asal.
(6) Lingkaran kasar ialah mekanisme yang melaraskan jarak antara kanta objektif dan spesimen dengan menggerakkan laras kanta. Dalam mikroskop lama, selepas lingkaran kasar dipintal ke hadapan, kanta turun dan menghampiri sampel. Apabila melakukan mikroskop pada mikroskop pengeluaran baru, pusingkan pentas ke hadapan dengan tangan kanan untuk menaikkan pentas untuk membawa sampel lebih dekat kepada objektif dan sebaliknya.
(7) Skru pergerakan mikro hanya boleh menggunakan skru pergerakan kasar untuk melaraskan jarak fokus secara kasar. Untuk mendapatkan imej yang tajam, anda perlu membuat pelarasan lanjut dengan skru mikro. Tong kanta bergerak 0.1 mm (100 mikron) untuk setiap pusingan skru fretting. Lingkaran tebal dan nipis mikroskop gao-end yang baru dihasilkan adalah sepaksi. 2. Sistem optikal mikroskop Sistem optikal mikroskop terdiri daripada pemantul, pemeluwap, kanta objektif, kanta mata, dsb. Sistem optik membesarkan objek untuk membentuk imej yang diperbesarkan objek.
(1) Cermin Mikroskop optik biasa awal menggunakan cahaya semula jadi untuk memeriksa objek, dan cermin dipasang pada bingkai. Reflektor terdiri daripada permukaan rata dan cermin cekung di sisi yang lain, yang boleh memantulkan cahaya yang terkena padanya ke tengah kanta pemeluwap, dengan itu menerangi spesimen. Apabila tidak menggunakan kondenser, gunakan cermin cekung. Cermin cekung memfokuskan cahaya. Apabila menggunakan pemeluwap, cermin rata biasanya digunakan. Bingkai mikroskop inferior yang baru dihasilkan dilengkapi dengan sumber cahaya dan skru pelarasan arus, yang boleh melaraskan keamatan cahaya dengan melaraskan arus.
(2) Pemeluwap Pemeluwap berada di bawah meja. Ia terdiri daripada kanta pemeluwap, apertur berwarna-warni dan skru angkat. Concentrators boleh dibahagikan kepada brightfield concentrators dan darkfield concentrators. Mikroskop optik biasa dilengkapi dengan kondenser medan terang. Pemeluwap Brightfield termasuk pemeluwap Abbe, pemeluwap pencerahan, dan pemeluwap pasir jatuh. Pemeluwap Abbe mengalami penyimpangan kromatik dan sfera apabila apertur berangka objektif lebih tinggi daripada 0.6. Pemeluwap Qiming sangat diperbetulkan untuk penyimpangan kromatik, penyimpangan sfera dan koma. Ia adalah pemeluwap berkualiti tinggi untuk mikroskop medan terang, tetapi ia tidak sesuai untuk objektif di bawah 4x. Menggoncangkan pemeluwap boleh menggegarkan kanta atas pemeluwap keluar dari laluan cahaya untuk memenuhi keperluan pencahayaan objektif pembesaran rendah (4×) besar bidang pandangan.
Pemeluwap dipasang di bawah pentas, dan fungsinya adalah untuk memfokuskan cahaya yang dipantulkan oleh sumber cahaya pada sampel melalui cermin untuk mendapatkan pencahayaan yang kuat dan menjadikan imej objek terang dan jelas. Ketinggian pemeluwap boleh laras, supaya tumpuan jatuh pada objek yang akan diperiksa, dan kecerahan tinggi diperolehi. Titik fokus pemeluwap am ialah 1.25mm di atasnya, dan had kenaikannya ialah 0.1mm di bawah satah peringkat. Oleh itu, ketebalan slaid kaca yang diperlukan hendaklah antara 0.8-1.2mm, jika tidak, sampel yang sedang diperiksa tidak akan dapat memfokus, yang akan menjejaskan kesan mikroskopik. Terdapat juga apertur berwarna-warni di hadapan kumpulan kanta hadapan pemeluwap, yang boleh dibuka dan ditutup, menjejaskan resolusi dan kontras imej. Jika apertur iris dibuka terlalu besar, melebihi apertur berangka objektif, suar akan berlaku; jika apertur ditutup terlalu kecil, resolusi akan dikurangkan dan kontras akan ditingkatkan. Oleh itu, apabila memerhati, melalui pelarasan apertur iris, diafragma medan (mikroskop dengan diafragma medan) dibuka kepada tangen luar pinggiran medan pandangan, supaya objek yang tidak berada dalam bidang pandangan tidak boleh mendapat sebarang cahaya. . Pencahayaan mengelakkan gangguan cahaya berselerak.
(3) Kanta objektif yang dipasang pada penukar di hujung hadapan tong kanta menggunakan cahaya untuk membuat objek di bawah pemeriksaan buat kali pertama. Kualiti pengimejan objektif mempunyai pengaruh yang menentukan pada resolusi. Prestasi sesuatu objektif bergantung pada apertur berangka objektif (apertur berangka disingkatkan sebagai NA). Apertur berangka setiap objektif ditandakan pada perumahan objektif. Lebih besar apertur berangka, lebih baik prestasi objektif. Terdapat banyak jenis kanta objektif, yang boleh dikelaskan dari sudut yang berbeza: Mengikut perbezaan medium antara kanta hadapan kanta objektif dan objek yang akan diperiksa, ia boleh dibahagikan kepada: 1. Kanta objektif kering menggunakan udara sebagai medium, seperti kanta objektif yang biasa digunakan di bawah 4{{10}}}×, apertur berangka adalah sama dengan kurang daripada 1. ②Objektif rendaman minyak selalunya menggunakan minyak cedar sebagai medium. Objektif sedemikian juga dipanggil kanta minyak. Pembesarannya ialah 90×-100×, dan nilai apertur berangka lebih besar daripada 1. Mengikut pembesaran kanta objektif, ia boleh dibahagikan kepada: ①Objektif kuasa rendah merujuk kepada 1× -6×, nilai NA ialah 0.04-0.15; ②Objektif kuasa sederhana merujuk kepada 6×-25×, nilai NA ialah 0.15-0.40; ③Objektif kuasa tinggi merujuk kepada 25 ×—63 ×, nilai NA ialah 0.35—0.95; ④ Objektif rendaman minyak merujuk kepada 90×—100×, nilai NA ialah 1.25—1.40. Mengikut tahap pembetulan penyimpangan, klasifikasi boleh dibahagikan kepada: ① Kanta objektif akromatik adalah kanta objektif yang biasa digunakan, ditandakan dengan "Ach" pada cangkang, kanta objektif ini boleh mengeluarkan penyimpangan kromatik yang terbentuk oleh cahaya merah dan cyan. Cahaya. Ia sering digunakan bersama dengan kanta mata Huygens dalam mikroskop. ②Objektif apokromatik ditandakan dengan perkataan "Apo" pada perumahan objektif. Selain membetulkan penyimpangan kromatik cahaya merah, biru dan hijau, ia juga boleh membetulkan perbezaan fasa yang disebabkan oleh cahaya kuning. Ia sering digunakan bersama-sama dengan kanta mata pampasan. ③ Kanta objektif khas dihasilkan berdasarkan kanta objektif di atas untuk mencapai kesan pemerhatian khusus tertentu. Seperti: kanta objektif dengan gelang pembetulan, kanta objektif dengan diafragma medan, kanta objektif kontras fasa, kanta objektif pendarfluor, kanta objektif bebas ketegangan, kanta objektif tanpa penutup, kanta objektif jarak kerja panjang, dll. Kanta objektif yang biasa digunakan dalam arus penyelidikan ialah: objektif semi-apochromatic (FL), objektif pelan (Plan), objektif apochromatic plan (Plan Apo), objektif super plan (Splan, super plan apochromat) objektif (Splan) Apo), dll.
(4) Kanta Mata Fungsi kanta mata adalah untuk membesarkan imej sebenar yang dibesarkan oleh kanta objektif semula, dan memantulkan imej objek kepada mata pemerhati. Struktur kanta mata adalah lebih mudah daripada kanta objektif. Kanta mata mikroskop optik biasa biasanya terdiri daripada dua kanta. Kanta atas dipanggil "kanta mata" dan kanta bawah dipanggil "kanta medan". Di antara kanta atas dan bawah atau di bawah kedua-dua kanta, terdapat diafragma anulus logam atau "diaphragm medan". Selepas pembesaran, imej perantaraan kanta objektif jatuh pada satah diafragma medan, jadi mikrometer kanta mata boleh diletakkan. Kanta mata yang biasa digunakan dalam mikroskop optik ialah Untuk kanta mata Huygens, jika anda perlu menjalankan penyelidikan, secara amnya pilih kanta mata dengan prestasi yang lebih baik, seperti kanta mata pampasan (K), kanta mata rata (P), dan kanta mata medan lebar (WF). Gunakan kanta mata fotografi (NFK) semasa mengambil gambar.
(2) Mikroskop optik Pembesaran mikroskop dilakukan melalui kanta, dan pengimejan kanta tunggal mempunyai penyimpangan, yang menjejaskan kualiti pengimejan. Kumpulan kanta yang terdiri daripada satu kanta adalah bersamaan dengan kanta cembung dengan pembesaran yang lebih baik. Rajah 1-4 ialah mod prinsip pengimejan mikroskop. AB ialah spesimen.
(3) Prestasi mikroskop. Resolusi mikroskop bergantung kepada pelbagai keadaan sistem optik. Objek yang diperhatikan mestilah mempunyai pembesaran yang tinggi dan jelas. Sama ada objek boleh menunjukkan struktur yang jelas dan halus selepas pembesaran bergantung pada prestasi kanta objektif, diikuti dengan prestasi kanta mata dan pemeluwap.
1. Apertur berangka juga dipanggil nisbah apertur (atau nisbah apertur), disingkatkan sebagai NA, dan nilainya ditandakan pada kanta objektif dan kanta pemeluwap. Apertur dan apertur berangka ialah parameter utama kanta objektif dan pemeluwap, dan juga merupakan penunjuk penting untuk menilai prestasinya. Bukaan berangka berkait rapat dengan pelbagai sifat mikroskop. Ia berkadar dengan resolusi mikroskop dan berkadar songsang dengan kedalaman fokus. Ia adalah berkadar dengan punca kuasa dua kecerahan imej cermin. Apertur berangka boleh dinyatakan dengan formula berikut: NA=n.sin 2 di mana: n——resolusi sederhana antara kanta objektif dan sampel ——sudut bukaan kanta bagi kanta objektif Apa yang dipanggil sudut bukaan kanta merujuk kepada jarak dari paksi optik kanta objektif Sudut antara cahaya yang dipancarkan oleh titik objek atas dan tepi diameter berkesan kanta hadapan kanta objektif ditunjukkan dalam Rajah 1-5 . Sudut bukaan kanta sentiasa kurang daripada 180 darjah . Memandangkan indeks biasan udara ialah 1, apertur berangka bagi objektif kering sentiasa kurang daripada 1, secara amnya 0.05-0.95; jika objektif rendaman minyak direndam dalam minyak cedar (dengan indeks biasan 1.515), apertur berangka boleh mencapai 1.5. Walaupun secara teorinya had apertur berangka adalah sama dengan indeks biasan bagi medium rendaman yang digunakan, dalam amalan, adalah mustahil untuk mencapai had ini dari perspektif teknologi pembuatan kanta. Biasanya dalam julat praktikal, apertur berangka terbesar bagi objektif rendaman minyak ialah 1.4. Indeks biasan sederhana bagi beberapa bahan adalah seperti berikut: 1.0 untuk udara, 1.33 untuk air, 1.5 untuk kaca, 1.47 untuk gliserin, dan 1.52 untuk cedar. Kesan indeks biasan medium pada laluan optik kanta objektif ditunjukkan dalam Rajah 1-6.
2. Resolusi D boleh dinyatakan dengan formula berikut: D=λ/2N.A. Panjang gelombang cahaya kelihatan ialah 0.4-0.7 mikron, dengan purata panjang gelombang 0.55 mikron. Jika objektif dengan apertur berangka 0.65 digunakan, maka D {{10}}.55 mikron / 2 x 0.65=0.42 mikron . Ini bermakna objek yang lebih besar daripada 0.42 mikron boleh diperhatikan dan objek yang lebih kecil daripada 0.42 mikron tidak boleh dilihat. Jika objektif dengan apertur berangka 1.25 digunakan, maka D=2.20 mikron. Sebarang objek yang akan diperiksa yang panjangnya lebih besar daripada nilai ini akan kelihatan. Dapat dilihat bahawa lebih kecil nilai D, lebih tinggi resolusi dan lebih jelas imej objek. Mengikut formula di atas, resolusi boleh diperbaiki dengan: (1) mengurangkan panjang gelombang; (2) meningkatkan indeks biasan; (3) meningkatkan sudut kanta. Mikroskop berasaskan cahaya ultraungu dan mikroskop elektron menggunakan panjang gelombang pendek cahaya untuk meningkatkan resolusi untuk memeriksa objek yang lebih kecil. Resolusi kanta objektif berkait rapat dengan ketajaman imej. Kaca mata tidak mempunyai keupayaan ini. Kanta mata hanya membesarkan imej yang dihasilkan oleh objektif.
3. Pembesaran: Mikroskop membesarkan objek, pertama melalui kanta objektif * pembesaran sekunder, dan kanta mata menyebabkan pembesaran sekunder pada jarak penglihatan yang terang. Pembesaran ialah nisbah kelantangan imej belakang kepada objek asal. Oleh itu, pembesaran (V) mikroskop adalah sama dengan hasil pembesaran kanta objektif (V1) dan pembesaran kanta mata (V2), iaitu: V=V1×V2 Kaedah pengiraan bagi perbandingan boleh didapati daripada formula berikut M= △ × D F1 F2 F1 =Panjang fokus objektif F2=Panjang fokus kanta mata △=Panjang paip cahaya D{{ 12}}Jarak penglihatan jelas (=250mm) △=Objektif pembesaran D=Pembesaran kanta mata M=Pembesaran mikroskop F1 F2 Tetapan △=160mm F{ {20}}mm D=250mm F2=150mm Kemudian M= △ × D= 160 × 250 =40×16.7=668 kali F1 F2 4 15
4. Kedalaman fokus: Perhatikan spesimen di bawah mikroskop. Apabila fokus adalah pada satah imej tertentu, imej objek adalah jelas, dan satah imej adalah satah sasaran. Selain permukaan sasaran dalam bidang pandangan, imej objek kabur juga boleh dilihat di atas dan di bawah permukaan sasaran. Jarak antara dua permukaan ini dipanggil kedalaman fokus. Kedalaman fokus sesuatu objektif adalah berkadar songsang dengan apertur dan pembesaran berangka: semakin besar apertur dan pembesaran berangka, semakin kecil kedalaman fokus. Oleh itu, pelarasan cermin minyak mesti lebih berhati-hati daripada pelarasan cermin kuasa rendah, jika tidak, ia mudah menyebabkan objek tergelincir dan tidak dijumpai.
