Optik mikroskobun performans parametreleri nelerdir?
Sayısal Açıklık
Sayısal açıklık kısaltması NA, sayısal açıklık objektif merceğin ve yoğunlaştırıcı merceğin ana teknik parametreleridir, ikisinin (özellikle objektif mercek için) yüksek ve düşük önemli işaretlerin performansını yargılamaktır. Sayısal açıklığın boyutu sırasıyla objektif merceğin ve yoğunlaştırıcı merceğin mahfazasında işaretlenmiştir. Sayısal açıklık (NA), objektif mercekten önceki nesne ve incelenecek nesnenin ortamın kırılma indisi (n) ile ürünün sinüsünün yarı açıklık açısı (u) arasında kalan nesnedir. Aşağıdaki formülle ifade edilir: NA=nsinu / 2
"Ayna ağız açısı" olarak da bilinen diyafram açısı, nesne noktasının optik eksenindeki objektif merceği ve açının oluşturduğu objektif merceğinden önceki merceğin etkin çapıdır. Açıklık açısı ne kadar büyük olursa, objektif merceğe giren ışık akısı da o kadar büyük olur, objektif merceğin etkin çapıyla orantılıdır ve mesafenin odak noktası ters orantılıdır.
Mikroskop gözlemi, eğer NA değerini arttırmak istiyorsanız açıklık açısını arttıramazsınız, tek yol ortamın n değerinin kırılma indisini arttırmaktır. Bu prensibe dayanarak, suya daldırma hedefi ve yağa daldırma hedefi üretir, çünkü ortamın kırılma indeksi n değeri 1'den büyüktür, NA değeri 1'den büyük olabilir.
Sayısal açıklığın maksimum değeri 1,4 olup teorik ve teknik sınırlarına ulaşmış bir değerdir. Şu anda, bir ortam olarak bromonaftalenin kırılma indeksi yüksektir, bromonaftalenin kırılma indeksi 1,66'dır, dolayısıyla NA değeri 1,4'ten büyük olabilir.
Burada şunu belirtmek gerekir ki, gözlemde objektif merceğin sayısal açıklığının rolünü tam anlamıyla yerine getirmek için, odaklanan merceğin NA değeri, merceğin NA değerine eşit veya biraz daha büyük olmalıdır. objektif lens.
Sayısal açıklığın diğer teknik parametrelerle yakın ilişkisi vardır, neredeyse tüm diğer teknik parametreleri belirler ve etkiler. Çözünürlükle orantılı, büyütmeyle orantılı ve odak derinliğiyle ters orantılıdır, NA değeri arttıkça görüş alanı genişliği ve çalışma mesafesi buna bağlı olarak küçülür.
Çözünürlük
Mikroskop çözünürlüğü, mikroskobun "ayrım oranı" olarak da bilinen iki nesne noktası arasındaki minimum mesafeyle açıkça ayırt edilebilmesi anlamına gelir. Formül şu şekildedir: σ=λ / NA
Burada σ minimum çözünürlük mesafesidir; λ ışığın dalga boyudur; NA objektif merceğin sayısal açıklığıdır. Objektif merceğin çözünürlüğü, objektif merceğin NA değeri ve aydınlatma ışık kaynağının dalga boyu ile belirlenir, NA değeri ne kadar büyük olursa, aydınlatma ışığının dalga boyu o kadar kısa olur, σ değeri ne kadar küçük olursa çözünürlük o kadar yüksek olur .
Çözünürlüğü iyileştirmek yani σ değerini azaltmak için aşağıdaki önlemler alınabilir:
1, dalga boyu λ değerini, kısa dalga boylu ışık kaynağının kullanımını azaltın.
2, NA değerini iyileştirmek için orta n değerini artırın (NA=nsinu/2).
3, NA değerini iyileştirmek için açıklık açısı u değerini artırın.
4, aydınlık ve karanlık arasındaki kontrastı artırın.
Büyütme ve etkili büyütme
Objektif ve göz merceği üzerinden yapılan iki büyütmenin bir sonucu olarak, toplam mikroskop büyütmesi Γ, objektif büyütmesi ile göz merceği büyütmesi Γ1'in çarpımı olmalıdır:
Γ= Γ1
Açıkçası, bir mikroskop, bir büyüteçle karşılaştırıldığında çok daha yüksek bir büyütme oranına sahip olabilir ve bir mikroskobun büyütme oranı, objektif ve göz merceğini farklı büyütme oranlarıyla değiştirerek kolayca değiştirilebilir.
Büyütme aynı zamanda mikroskobun önemli bir parametresidir, ancak büyütme ne kadar yüksek olursa o kadar iyi olduğuna körü körüne inanmamak gerekir. Mikroskop büyütmenin sınırı etkin büyütmedir.
Çözünürlük ve büyütme iki farklı ancak birbiriyle ilişkili kavramlardır. Şunlar arasında bir ilişki vardır: 500NA<>
Seçilen objektif merceğinin sayısal açıklığı yeterince büyük değil, yani çözünürlük yeterince yüksek değil, mikroskop nesnenin mikro yapısını ayırt edemiyor, büyütme aşırı artırılsa bile yalnızca büyük bir taslak elde edebiliyor ancak ayrıntıları geçersiz büyütme olarak bilinen görüntü net değil. Tersine, çözünürlüğün büyütme gereksinimlerini karşılaması yeterli değilse, mikroskop ayırt etme yeteneğine sahiptir, ancak görüntü çok küçük olduğundan hala insan gözüyle net olarak görülememektedir. Bu nedenle, mikroskobun çözme gücüne tam anlamıyla yer vermek için, mikroskobun sayısal açıklığı ile toplam büyütme oranının makul bir şekilde eşleşmesi gerekir.
