Cómo determinar el aumento del ocular y del objetivo del 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.
Una lente objetiva:
1. Clasificación de lentes objetivas:
El objetivo se puede dividir en objetivo seco y objetivo de inmersión en líquido según las diferentes condiciones de uso; entre ellos, el objetivo de inmersión en líquido se puede dividir en objetivo de inmersión en agua y objetivo de inmersión en aceite (el aumento comúnmente utilizado es 90-100 veces).
Según los diferentes aumentos, se puede dividir en lente objetivo de bajo aumento (menos de 10 veces), lente objetivo de aumento medio (aproximadamente 20 veces) y lente objetivo de alto aumento (40-65 veces).
Según la situación de corrección de aberraciones, se divide en lente objetivo acromática (comúnmente utilizada, la lente objetivo que puede corregir la aberración cromática de dos tipos de luz de color en el espectro) y lente objetivo apocromática (la lente objetivo que puede corregir la aberración cromática). aberración de tres tipos de luz de color en el espectro, que es costosa y rara vez utilizada).
2. Los principales parámetros 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 los ojos y el tamaño de la muestra correspondiente. Se refiere a la proporción de longitudes más que a la proporción de áreas. Ejemplo: el factor de 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 por área, se amplía 10,000 veces.
El aumento total del microscopio es igual al producto de los aumentos del objetivo y del ocular.
②. La apertura numérica también se denomina relación de apertura, abreviada como NA o A. Es el parámetro principal de la lente objetivo y el condensador, y es directamente proporcional a la resolución del microscopio. Los objetivos secos tienen una apertura numérica de 0.05-0.95 y los objetivos de inmersión en aceite (aceite de cedro) tienen una apertura numérica de 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 observada 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. Ejemplo: la lente del objetivo 10x está marcada con 10/0.25 y 160/0.17, donde 10 es el aumento de la lente objetiva; 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 la parte más importante que determina el rendimiento del microscopio: la resolución.
La resolución también se llama resolución o poder resolutivo. El tamaño de la resolución se expresa por el valor 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 que están separados por 0.073 mm. El valor de 0,073 mm es la distancia de resolución de los ojos humanos normales. Cuanto menor sea la distancia de resolución del microscopio, mayor será su resolución y mejor será su rendimiento.
El tamaño de la resolución del microscopio está determinado por la resolución de la lente del objetivo, y la resolución de la lente del objetivo está determinada por su apertura numérica y la longitud de onda de la luz de iluminación.
Cuando se utiliza el método de iluminación central común (el método de 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——la distancia de resolución de la lente del objetivo, en nm.
λ: longitud de onda de la luz de iluminación, unidad nm.
NA - la apertura numérica de la lente del objetivo
Por ejemplo, la apertura numérica de la lente del objetivo de inmersión en aceite es 1,25 y el rango de longitud de onda de la luz visible es 400-700nm. Si la longitud de onda promedio es 550 nm, entonces d=270 nm, que es aproximadamente la mitad de la longitud de onda de la luz de iluminación. En general, el límite de resolución de los microscopios iluminados 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
Por lo general, el ocular se compone de conjuntos de lentes superior e inferior, la lente superior se llama lente ocular y la lente inferior se llama lente convergente o lente de campo. Se instala un diafragma (su tamaño determina el tamaño del campo de visión) entre las lentes superior e inferior o debajo de la lente de campo. Debido a que la muestra se reproduce en la superficie del diafragma, se puede pegar un pequeño mechón de cabello en este diafragma como puntero para indicar un objetivo determinado. También se le puede colocar un micrómetro ocular para medir el tamaño de la muestra observada.
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. El papel del ocular
Es para ampliar aún más la imagen real claramente resuelta 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. Relación entre ocular y objetivo
La estructura fina que ha sido claramente resuelta por la lente del objetivo, si no se vuelve a ampliar con el ocular y no puede alcanzar el tamaño que el ojo humano puede distinguir, entonces no se verá claramente; pero la estructura fina que no puede ser resuelta por la lente del objetivo aún se puede ver claramente aunque se vuelva a ampliar con un ocular de alta potencia, por lo que el ocular solo se puede usar para aumento y no mejorará la resolución del microscopio. . A veces, aunque la lente del objetivo puede distinguir dos puntos de objetos muy cercanos, todavía es imposible ver con claridad porque la distancia entre las imágenes de estos dos puntos de objetos es menor que la distancia de resolución de los ojos. Por lo tanto, el ocular y el objetivo no sólo están relacionados entre sí, sino que también se restringen entre sí.
