¿Cómo se sabe el aumento de los oculares y lentes objetivos de un microscopio óptico?
El aumento de un microscopio óptico es el producto del aumento de la lente del objetivo y el aumento del ocular. Por ejemplo, si la lente del objetivo es 10× y el ocular es 10×, el aumento es 10×10=100.
1. Clasificación de lentes objetivas:
Las lentes objetivas se pueden dividir en objetivos secos y objetivos de inmersión en líquido según las diferentes condiciones de uso; Los objetivos de inmersión en líquido se pueden dividir en objetivos de inmersión en agua y objetivos de inmersión en aceite (el aumento comúnmente utilizado es 90-100 veces).
Según los diferentes aumentos, se puede dividir en objetivos de baja potencia (menos de 10 veces), objetivos de potencia media (aproximadamente 20 veces) y objetivos de alta potencia (40-65 veces).
Según la corrección de aberración, se divide en lente objetivo acromática (lente objetivo de uso común que puede corregir la aberración cromática de dos colores de luz en el espectro) y lente objetivo apocromática (lente objetivo que puede corregir la aberración cromática de tres colores). de luz en el espectro, caro y poco utilizado).
2. Parámetros principales de la lente objetivo:
Los principales parámetros de la lente del objetivo incluyen: aumento, apertura numérica y distancia de trabajo.
① La ampliación se refiere a la relación entre el tamaño de la imagen vista por el ojo y el tamaño de la muestra correspondiente. Se refiere a la proporción de longitudes más que a la proporción de áreas. Ejemplo: El aumento es 100×, lo que se refiere a una muestra con una longitud de 1 μm. La longitud de la imagen ampliada es de 100 μm. Si se calcula en función del área, la ampliación es 10,000 veces.
El aumento total de un microscopio es igual al producto del aumento del objetivo y los oculares.
②. La apertura numérica también se denomina relación de apertura de la lente, abreviada como NA o A. Es el parámetro principal de la lente objetivo y el condensador y es proporcional a la resolución del microscopio. La apertura numérica de los objetivos secos es 0.05-0.95 y la apertura numérica de los objetivos de inmersión en aceite (aceite de cedro) es 1,25.
③. La distancia de trabajo se refiere a la distancia desde la parte inferior de la lente frontal del objetivo hasta la parte superior del cubreobjetos de la muestra cuando la muestra que se observa es más clara. La distancia de trabajo de la lente objetivo está relacionada con la distancia focal de la lente objetivo. Cuanto mayor sea la distancia focal de la lente del objetivo, menor será el aumento y mayor será su distancia de trabajo. Por ejemplo: el objetivo 10x está marcado con 10/0.25 y 160/0.17, donde 10 es el aumento. de la lente objetivo; 0,25 es la apertura numérica; 160 es la longitud del cilindro del objetivo (en mm); 0,17 es el espesor estándar del cubreobjetos (en mm). La distancia de trabajo efectiva del objetivo de 10x es de 6,5 mm y la distancia de trabajo efectiva del objetivo de 40x es de 0,48 mm.
3. La función del objetivo es ampliar la muestra por primera vez. Es el componente más importante que determina el rendimiento del microscopio: el nivel de resolución.
La resolución también se llama resolución o capacidad resolutiva. El tamaño de la resolución se expresa mediante el valor numérico de la distancia de resolución (la distancia mínima entre dos puntos de objeto que se pueden resolver). A la distancia fotópica (25 cm), los ojos humanos normales pueden ver claramente dos puntos de objetos separados por 0.073 mm. Este valor de 0,073 mm es la distancia de resolución de los ojos humanos normales. Cuanto menor sea la distancia de resolución de un microscopio, mayor será su resolución, lo que significa mejor su rendimiento.
La resolución de un microscopio está determinada por la resolución de la lente del objetivo, que a su vez está determinada por su apertura numérica y la longitud de onda de la luz que lo ilumina.
Cuando se utiliza iluminación central ordinaria (iluminación fotópica que permite que la luz pase a través de la muestra de manera uniforme), la distancia de resolución del microscopio es d=0.61λ/NA
En la fórmula, d——distancia de resolución de la lente del objetivo, unidad nm.
λ——Longitud de onda de la luz de iluminación, unidad nm.
NA ——Apertura numérica de la lente del objetivo
Por ejemplo, la apertura numérica de una lente de objetivo de inmersión en aceite es 1,25, el rango de longitud de onda de la luz visible es 400-700nm y la longitud de onda promedio es 550 nm, luego d=270 nm, que es aproximadamente la mitad de la longitud de onda de la luz de iluminación. Generalmente, el límite de resolución de un microscopio iluminado con luz visible es de 0,2 μm.
(2) Ocular
Debido a que está cerca de los ojos del observador, también se le llama ocular. Instalado en el extremo superior del cilindro de la lente.
1. Estructura del ocular
Normalmente, el ocular consta de dos juegos de lentes superior e inferior. La lente superior se llama lente ocular y la lente inferior se llama lente convergente o lente de campo. Hay una apertura entre las lentes superior e inferior o debajo de la lente de campo (su tamaño determina el tamaño del campo de visión). Debido a que la muestra se reproduce exactamente en la superficie de la apertura, se puede pegar un pequeño mechón de cabello a la apertura como puntero para indicar el objetivo de una determinada característica. También se le puede colocar un micrómetro ocular para medir el tamaño de la muestra que se está observando.
Cuanto más corta sea la longitud del ocular, mayor será el aumento (porque el aumento del ocular es inversamente proporcional a la distancia focal del ocular).
2. La función del ocular
Es para ampliar aún más la imagen real clara que ha sido ampliada por la lente del objetivo hasta el punto que el ojo humano pueda distinguirla claramente. El aumento de los oculares de uso común es 5-16 veces.
3. La relación entre oculares y lentes objetivos.
Las estructuras finas que han sido claramente resueltas por la lente del objetivo no serán claramente visibles si no se vuelven a ampliar con el ocular y no pueden alcanzar el tamaño que el ojo humano puede resolver. Sin embargo, las estructuras finas que no pueden resolverse con la lente del objetivo no serán visibles a pesar de volver a aumentarlas con el ocular de alta potencia. Todavía no está claro, por lo que el ocular sólo puede actuar como una lupa y no mejorará la resolución del microscopio. A veces, aunque la lente del objetivo puede resolver dos puntos de objetos muy cercanos, todavía es imposible ver con claridad porque la distancia entre las imágenes de los dos puntos de objetos es menor que la distancia de resolución del ojo. Por lo tanto, el ocular y el objetivo están relacionados entre sí y se restringen entre sí.
