Optik mikroskobun mercek ve objektif merceğinin büyütme oranı nedir?
Mikroskobun optik sistemi temel olarak dört bölümden oluşur: objektif lens, oküler, ayna ve kondansatör. Geniş anlamda aydınlatma kaynaklarını, filtreleri, lamelleri ve slaytları da içerir.
Bir optik mikroskobun büyütmesi, objektif merceğin büyütmesi ile göz merceğinin büyütmesinin ürünüdür. Örneğin, objektif merceği 10× ve göz merceği 10× ise, büyütme 10×10=100 olur.
(1) Objektif merceği
Objektif mercek, mikroskobun performansını belirleyen en önemli kısımdır. Objektif lens dönüştürücü üzerine monte edilir ve gözlemlenecek nesneye yakındır, bu nedenle objektif lens veya objektif lens olarak adlandırılır.
Bir objektif merceğin büyütmesi, uzunluğu ile orantılıdır. Objektif merceğin büyütmesi ne kadar büyük olursa objektif merceği o kadar uzun olur.
Optik Mikroskop (OM olarak kısaltılır), insanların mikro yapı bilgilerini çıkarabilmesi için insan gözüyle çözülemeyen küçük nesneleri büyütmek ve görüntülemek için optik ilkeleri kullanan optik bir alettir.
1. Objektif merceğin sınıflandırılması
Objektif lens, farklı kullanım koşullarına göre kuru objektif merceğe ve sıvı daldırmalı objektif merceğe ayrılabilir; bunların arasında, sıvı daldırmalı objektif lens, suya daldırmalı objektif lens ve yağa daldırmalı objektif lens olarak ayrılabilir (yaygın olarak kullanılan büyütme 90-100 katıdır).
Farklı büyütmelere göre, düşük büyütmeli objektif merceği (10 kattan az), orta büyütmeli objektif merceği (yaklaşık 20 kat) ve yüksek büyütmeli objektif merceği (40-65 kat) olarak ayrılabilir.
Sapma düzeltme durumuna göre, akromatik objektif merceğe (yaygın olarak kullanılan, spektrumdaki iki renkli ışığın renk sapmasını düzeltebilen objektif lens) ve apokromatik objektif merceğe (kromatik düzeltebilen objektif lens) ayrılmıştır. spektrumda pahalı ve nadiren kullanılan üç tür renkli ışığın sapması).
2. Objektif merceğin ana parametreleri:
Objektif merceğin ana parametreleri şunları içerir: büyütme, sayısal açıklık ve çalışma mesafesi.
① Büyütme, gözler tarafından görülen görüntünün boyutunun karşılık gelen numunenin boyutuna oranını ifade eder. Alanların oranından ziyade uzunlukların oranını ifade eder. Örnek: Büyütme faktörü 100× olup, 1 μm uzunluğundaki bir numuneyi ifade eder. Büyütülmüş görüntünün uzunluğu 100 μm'dir. Alan olarak hesaplanırsa 10,000 kat büyütülür.
Mikroskobun toplam büyütmesi, objektif ve göz merceği büyütmelerinin ürününe eşittir.
②. Sayısal açıklık, açıklık oranı olarak da adlandırılır ve NA veya A olarak kısaltılır. Objektif lens ve kondansatörün ana parametresidir ve mikroskobun çözünürlüğü ile doğru orantılıdır. Kuru hedeflerin sayısal açıklığı 0.05-0.95'tir ve yağa daldırmalı hedeflerin (sedir yağı) sayısal açıklığı 1.25'tir.
③. Çalışma mesafesi, gözlemlenen numune en net olduğunda, objektif merceğin ön merceğinin altından numunenin kapak camının üstüne olan mesafeyi ifade eder. Objektif merceğin çalışma mesafesi, objektif merceğin odak uzaklığı ile ilgilidir. Objektif merceğin odak uzaklığı ne kadar uzun olursa, büyütme o kadar düşük ve çalışma mesafesi o kadar uzun olur. Örnek: 10x objektif lens, 10/0.25 ve 160/0.17 ile işaretlenmiştir; burada 10, objektif mercek; 0,25 sayısal açıklıktır; 160, mercek çerçevesinin uzunluğudur (mm cinsinden); 0,17, kapak camının standart kalınlığıdır (mm cinsinden) ). 10x objektif merceğin etkili çalışma mesafesi 6,5 mm'dir ve 40x objektif merceğin etkin çalışma mesafesi 0,48 mm'dir. 3. Objektif merceğin işlevi, numuneyi ilk kez büyütmektir. Mikroskobun performansını belirleyen en önemli kısımdır - çözünürlük.
Çözünürlük ayrıca çözünürlük veya çözme gücü olarak da adlandırılır. Çözünürlüğün boyutu, çözünürlük mesafesinin değeriyle ifade edilir (iki nesne noktası arasındaki çözülebilen minimum mesafe). Fotopik mesafede (25 cm), normal insan gözü, nesnenin 0.073 mm mesafedeki iki noktasını net bir şekilde görebilir. 0,073 mm değeri, normal insan gözünün çözünürlük mesafesidir. Mikroskobun çözünürlük mesafesi ne kadar küçükse, çözünürlüğü o kadar yüksek ve performansı o kadar iyi olur.
Mikroskobun çözünürlüğünün boyutu, objektif merceğin çözünürlüğü ile belirlenir ve objektif merceğin çözünürlüğü, sayısal açıklığı ve aydınlatma ışığının dalga boyu ile belirlenir.
Yaygın merkezi aydınlatma yöntemini (ışığın numuneden eşit şekilde geçmesine izin veren fotopik aydınlatma yöntemi) kullanırken, mikroskobun çözünürlük mesafesi d=0,61λ/NA'dır.
Formülde, d——objektif merceğin çözünürlük mesafesi, nm cinsinden.
λ—aydınlatma ışığının dalga boyu, birim nm.
NA - objektif merceğin sayısal açıklığı
Örneğin, yağa daldırmalı objektif merceğin sayısal açıklığı 1,25'tir ve görünür ışığın dalga boyu aralığı 400-700nm'dir. Ortalama dalga boyu 550 nm ise, aydınlatma ışığının dalga boyunun yaklaşık yarısı olan d=270 nm'dir. Genel olarak görünür ışıkla aydınlatılan mikroskopların çözünürlük sınırı 0,2 μm'dir.
(2), mercek
Gözlemcinin gözlerine yakın olduğu için mercek olarak da adlandırılır. Mercek çerçevesinin üst ucuna takılır.
1. Göz merceğinin yapısı
Oküler genellikle üst ve alt mercek setlerinden oluşur, üstteki merceğe göz merceği, alttaki merceğe ise yakınsak mercek veya alan merceği denir. Üst ve alt lensler arasında veya alan aynasının altında bir diyafram vardır (boyutu görüş alanının büyüklüğünü belirler), numune sadece diyafram yüzeyinde görüntülendiğinden, bu diyaframın üzerine küçük bir saç parçası yapıştırılabilir. belirli bir özelliğin hedefini belirtmek için bir işaretçi olarak. Gözlenen numunenin boyutunu ölçmek için üzerine bir oküler mikrometre de yerleştirilebilir.
Merceğin uzunluğu ne kadar kısaysa, büyütme o kadar büyük olur (çünkü okülerin büyütmesi oküler odak uzaklığı ile ters orantılıdır).
2. Merceğin rolü
Objektif merceğin büyüttüğü net olarak çözülmüş gerçek görüntüyü, insan gözünün kolayca net olarak ayırt edebileceği ölçüde daha da büyütmektir.
Yaygın olarak kullanılan okülerlerin büyütme oranı 5-16 kattır.
3. Göz merceği ve objektif merceği arasındaki ilişki
Objektif tarafından net bir şekilde çözülen ince yapı, mercek tarafından yeniden büyütülmezse ve insan gözünün ayırt edebileceği boyuta ulaşmazsa, o zaman net olmaz; Ancak, yüksek güçlü mercek tarafından yeniden büyütülmüş olmasına rağmen, objektif merceğin ayırt edemediği ince yapı, Hala net değil, bu nedenle mercek yalnızca büyütebilir ve mikroskobun çözünürlüğünü iyileştirmez. Bazen objektif lens çok yakın iki nesne noktasını ayırt edebilse de, bu iki nesne noktasının görüntüleri arasındaki mesafe gözlerin çözünürlük mesafesinden daha küçük olduğu için net görmek yine de imkansızdır. Bu nedenle oküler ve objektif sadece birbiriyle ilişkili değildir, aynı zamanda birbirini kısıtlar.
