¿Cuál es el aumento del ocular y la lente del objetivo del microscopio óptico?
El sistema óptico del microscopio incluye principalmente cuatro partes: lente objetivo, ocular, espejo y condensador. En un sentido amplio, también incluye fuentes de iluminación, filtros, cubreobjetos y portaobjetos.
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 de 10× y el ocular es de 10×, el aumento es de 10×10=100.
(1) lente objetivo
La lente del objetivo es la parte más importante que determina el rendimiento del microscopio. Se instala en el convertidor de lentes del objetivo y está cerca del objeto a observar, por lo que se denomina lente del objetivo o la lente del objetivo.
El aumento de una lente objetivo es proporcional a su longitud. Cuanto mayor sea el aumento de la lente del objetivo, más larga será la lente del objetivo.
El microscopio óptico (abreviado como OM) es un instrumento óptico que utiliza principios ópticos para ampliar y obtener imágenes de objetos diminutos que el ojo humano no puede resolver, de modo que las personas puedan extraer información de la microestructura.
1. Clasificación de la lente del objetivo
La lente objetivo se puede dividir en lente objetivo seca y lente objetivo de inmersión líquida según las diferentes condiciones de uso; entre ellos, la lente del objetivo de inmersión en líquido se puede dividir en lente del objetivo de inmersión en agua y lente del objetivo de inmersión en aceite (el aumento comúnmente utilizado es 90-100 veces).
Según los diferentes aumentos, se puede dividir en lentes de objetivo de bajo aumento (menos de 10 veces), lentes de objetivo de aumento medio (alrededor de 20 veces) y lentes de objetivo de alto aumento (40-65 veces).
De acuerdo con la situación de corrección de la aberración, se divide en lente de objetivo acromática (comúnmente utilizada, la lente de objetivo que puede corregir la aberración cromática de dos tipos de luz de color en el espectro) y lente de objetivo apocromática (la lente de objetivo que puede corregir la aberración cromática). aberración de tres tipos de luz de color en el espectro, que es cara y rara vez se usa).
2. Los principales parámetros de la lente del 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×, 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 del 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 de la lente del objetivo hasta la parte superior del cubreobjetos de la muestra cuando la muestra observada es la más clara. La distancia de trabajo de la lente del objetivo está relacionada con la distancia focal de la lente del 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 del objetivo; 0,25 es la apertura numérica; 160 es la longitud del cuerpo del objetivo (en mm); 0,17 es el grosor estándar del cubreobjetos (en mm). La distancia de trabajo efectiva de la lente del objetivo de 10x es de 6,5 mm y la distancia de trabajo efectiva de la lente del objetivo de 40x es de 0,48 mm. 3. La función de la lente 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 denomina resolución o poder de resolución. El tamaño de la resolución se expresa por el valor de la distancia de resolución (la distancia mínima entre dos puntos del objeto que se puede resolver). A la distancia fotópica (25 cm), los ojos humanos normales pueden ver claramente dos puntos del objeto que están separados 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 uniformemente a través de la muestra), 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 superiores e inferiores, la lente superior se denomina lente del ojo y la lente inferior se denomina lente convergente o lente de campo. Hay un diafragma entre las lentes superior e inferior o debajo del espejo de campo (su tamaño determina el tamaño del campo de visión), debido a que la muestra solo se refleja en la superficie del diafragma, se puede pegar un pequeño mechón de cabello en este diafragma. como un puntero para indicar el objetivo de una determinada característica. También se puede colocar un micrómetro de 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 ampliar aún más la imagen real claramente resuelta que ha sido ampliada por la lente del objetivo en la medida en que el ojo humano pueda distinguirla fácilmente con claridad.
El aumento de los oculares de uso común es 5-16 veces.
3. Relación entre ocular y lente 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 será clara; pero la estructura fina que la lente del objetivo no puede distinguir, aunque se vuelve a ampliar con el ocular de alta potencia, todavía no está clara, por lo que el ocular solo puede aumentar y no mejorará la resolución del microscopio. A veces, aunque la lente del objetivo puede distinguir dos puntos de objetos muy cercanos, sigue siendo 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 la lente del objetivo no solo están relacionados entre sí, sino que también se restringen entre sí.
