Principios ópticos y rendimiento de los microscopios.
El microscopio óptico tradicional consta de un sistema óptico y una estructura mecánica que los sostiene. El sistema óptico incluye una lente objetivo, un ocular y una lente condensadora, todas las cuales son lentes de aumento complicadas hechas de varios tipos de vidrio óptico. La lente del objetivo ampliará la imagen de la muestra, su aumento M mediante la siguiente fórmula: M cosa=Δ ∕ f 'cosa, donde f 'es la distancia focal de la lente del objetivo, Δ puede entenderse como la distancia entre la lente del objetivo y el ocular. El ocular será la imagen de la lente objetivo nuevamente ampliada en una imagen imaginaria frente a la persona a 250 mm para la observación humana, que es la posición de observación que la mayoría de las personas sienten, el ocular de aumento del ojo M { {2}}/f'eye, f'eye es el ocular de la distancia focal. El aumento total del microscopio es el producto del objetivo y el ocular, es decir, M=M objeto * M ocular=Δ * 250∕f'ojo * f;objeto. Se puede ver que reducir la distancia focal de la lente del objetivo y el ocular hará que el aumento total, que es el microscopio puede ver ** y otros microorganismos de la clave, pero también la diferencia entre su y la lupa ordinaria.
Entonces, ¿es concebible reducir el objetivo del ocular sin límite para aumentar el aumento y poder ver objetos más sutiles? ¡La respuesta es no! Esto se debe a que la naturaleza de la luz utilizada para la imagen es una especie de onda electromagnética y, por lo tanto, en el proceso de propagación se producen inevitablemente fenómenos de difracción e interferencia, del mismo modo que las ondas que se ven a diario en la superficie del agua cuando se encuentran obstáculos pueden redondearse. Las dos columnas de ondas de agua pueden encontrarse para fortalecer o debilitar las mismas. Cuando las ondas de luz de un objeto emisor de luz en forma de punto apuntan hacia la lente del objetivo, la lente del objetivo del borde impide la propagación de la luz, la difracción y la interferencia, después de lo cual la lente del objetivo ya no se puede concentrar en un punto, sino que el formación de un cierto tamaño de la mancha, también hay una serie de intensidades de la periferia del halo débil y que disminuye gradualmente, llamamos al centro de la mancha brillante la mancha de Avery, dos puntos emisores de luz cercanos a una cierta distancia cuando los dos lugares se superpondrán hasta que no se pueda confirmar para los dos lugares. Riley propuso un criterio, que cuando la distancia entre centros de dos puntos es igual al radio del punto de Airy, los dos puntos se pueden distinguir, calculó que la distancia entre los dos puntos emisores de luz e=0.61 en el ∕n.sinA=0.61 en ∕NA, donde el ojo humano puede recibir una longitud de onda de ondas de luz de aproximadamente 0.4-0 .7 um, n para el punto emisor de luz del índice de refracción medio, donde el punto emisor de luz está ubicado en el índice de refracción del punto emisor de luz. Índice de refracción del medio en el que se encuentra el punto de emisión de luz, como en el aire, n ≈ 1, en el agua, n ≈ 1,33, y A para el punto de emisión de luz del ángulo del bisel de la lente del objetivo de la mitad, NA conocida como apertura numérica de la lente del objetivo. A partir de la fórmula anterior, la lente del objetivo puede distinguir la distancia entre los dos puntos por la longitud de onda de la luz y la apertura numérica de las limitaciones del ojo humano, debido a la longitud de onda visual * nítida del ojo humano de aproximadamente 0. 5 um, y el ángulo A no es mayor que 90 grados, sinA es siempre menor que 1, para el medio transmisor de luz disponible * el índice de refracción de aproximadamente 1,5, por lo que el valor e siempre es mayor que 0.2 um, este es el microscopio óptico que puede distinguir el * límite más pequeño de la distancia. A través de la imagen de aumento del microscopio, si desea poder tener algún valor NA de la resolución de la lente del objetivo del espacio entre puntos del objeto e ampliado lo suficiente como para que el ojo humano pueda distinguirlo, es necesario que sea mayor o igual a { {31}}.15 mm, donde 0.15 mm para el ojo humano experimental puede distinguir entre los dos microobjetos colocados frente al ojo a 25 0 mm de distancia entre el * pequeño, entonces M Mayor o igual a (0.15 ∕ 0.61 en el) NA ≈ 500N.A, para hacer la observación Para que la observación no sea muy laboriosa, bastará con M duplicado, es decir, 500N.A Menor que o igual a M Menor o igual a 1000N.A, es una selección razonable del aumento total del rango del microscopio, y entonces el aumento total no tiene sentido, porque la apertura numérica de la lente del objetivo se ha limitado al * pequeño resoluble A distancia al aumentar la ampliación ha sido imposible distinguir los detalles de los objetos más pequeños.
