Khẩu độ số NA
Khẩu độ số NA đề cập đến chỉ số khúc xạ (η) của môi trường giữa thấu kính phía trước của vật kính và mẫu nhân với một nửa góc khẩu độ (u) và mối quan hệ là NA=η·sinu /2. Đây là thông số kỹ thuật chính của vật kính và thấu kính tụ quang Một chỉ số quan trọng để đánh giá hiệu suất của vật kính được đánh dấu trên vỏ vật kính.
Khẩu độ số càng lớn thì chất lượng hình ảnh càng tốt. Khi quan sát vật kính, góc khẩu độ không thể thay đổi và sự thay đổi chiết suất của các phương tiện khác nhau có thể thay đổi NA. Do đó, vật kính ngâm nước và vật kính ngâm dầu ra đời. Nước η{{0}}.333, NA của vật kính ngâm trong nước có thể là 0.1~1.25; dầu tuyết tùng η=1.515, NA của mục tiêu ngâm dầu có thể là 0,80 ~ 1,45; vòng mới Bronaphtalen η=1.66, mục tiêu NA Lớn hơn hoặc bằng 1.40.
Khẩu độ số tỷ lệ thuận với độ phân giải, độ phóng đại, độ sáng của hình ảnh và tỷ lệ nghịch với độ sâu tiêu điểm. Khi NA tăng, độ rộng của trường nhìn và khoảng cách làm việc sẽ giảm tương ứng.
Nghị quyết
Độ phân giải đề cập đến khoảng cách phân giải tối thiểu mà tại đó các điểm sáng thể hiện sự khác biệt trong quá trình tạo ảnh, được biểu thị bằng d{{0}}λ/NA, trong đó d là khoảng cách phân giải tối thiểu, λ là bước sóng của quang học. sợi quang và NA là khẩu độ số của vật kính. Có thể thấy rằng NA càng lớn thì λ càng ngắn, d càng nhỏ và độ phân giải càng cao. Nguồn sáng khả kiến chỉ có thể phân giải hai điểm đối tượng ở khoảng cách tối thiểu là 0,4 μm.
Việc cải thiện độ phân giải phụ thuộc vào 4 yếu tố liên quan: 1. Khi sử dụng nguồn sáng có bước sóng ngắn hơn, λ giảm; 2. Khi sử dụng môi trường có chiết suất lớn hơn, η tăng và NA tăng; 3. Thiết kế, chế tạo góc mở lớn hơn của vật kính; 4. Tăng độ tương phản sáng tối của hình ảnh và cải thiện độ rõ nét của hình ảnh.
lợi
Độ sâu tiêu cự
Đề cập đến độ sâu của tiêu cự, nghĩa là phạm vi của cùng một phạm vi quan sát rõ ràng ở trên và dưới mặt phẳng tiêu cự của mẫu. Độ sâu tiêu cự càng lớn thì mẫu càng sắc nét.
① Độ sâu tiêu điểm tỷ lệ nghịch với tổng độ phóng đại, khẩu độ số của vật kính và độ phân giải hình ảnh. Độ phóng đại càng cao, giá trị NA càng lớn, độ sâu tiêu điểm càng nhỏ và độ phân giải càng cao.
②Chỉ số khúc xạ của môi trường xung quanh như chất gắn kết do mẫu chuẩn bị tăng lên và độ sâu tiêu điểm trở nên lớn hơn.
Chiều rộng trường nhìn
Đề cập đến phạm vi thực tế của mẫu có trong trường quan sát hình tròn của kính hiển vi, còn được gọi là đường kính trường quan sát. Nó càng lớn thì lượng thông tin mẫu càng lớn.
① Độ rộng của trường nhìn tỷ lệ thuận với số lượng trường nhìn của thị kính. Nếu độ phóng đại của thị kính không thay đổi, số lượng trường nhìn càng lớn thì độ rộng của trường nhìn càng lớn, thuận tiện cho việc quan sát (Lưu ý: số lượng trường quan sát là độ rộng của trường nhìn của thị kính, được đại diện bởi FN, và được đánh dấu trên vỏ thị kính). ②Độ phóng đại của vật kính tăng lên và độ rộng của trường nhìn trở nên nhỏ hơn. Đó là, toàn bộ hình ảnh được nhìn thấy dưới ống kính công suất thấp và một phần được nhìn thấy dưới ống kính công suất cao.
bảo hiểm kém
Tiêu chuẩn quốc tế về độ dày của kính che mẫu là 0.17mm và vật kính đã hiệu chỉnh quang sai này và được đánh dấu trên vỏ. Khi ánh sáng đi vào không khí qua một tấm kính che có độ dày không chuẩn, nó sẽ bị khúc xạ và hiện tượng quang sai gây ra được gọi là độ che phủ kém.
Độ bao phủ kém ảnh hưởng đến chất lượng của hình ảnh hiển vi. Khi quan sát mẫu cần hiểu 3 điểm sau:
(1) Độ phóng đại càng cao, giá trị NA càng lớn và sự khác biệt về vùng phủ sóng càng rõ ràng. Khi độ dày của lớp phủ tăng lên, độ che phủ kém tăng lên và việc lấy nét trở nên khó khăn.
(2) Vật kính ngâm dầu không có vấn đề về độ che phủ kém, vì chiết suất của dầu và kính phủ đều là 1,52, tạo thành một hệ thống quang học đồng nhất.
(3) Giá trị NA của vật kính càng lớn thì sai số cho phép về độ dày của kính che càng nhỏ và các yêu cầu chất lượng đối với độ dày của kính che càng nghiêm ngặt.
khoảng cách làm việc
Đề cập đến khoảng cách giữa bề mặt thấu kính phía trước của vật kính và mẫu, còn được gọi là khoảng cách đối tượng. Mẫu phải ở mức 1 đến 2 độ dài tiêu cự của vật kính trong quá trình quan sát. Nó và tiêu cự là hai khái niệm. Trọng tâm của kính hiển vi thực sự là điều chỉnh khoảng cách làm việc.
Khi khẩu độ số (NA) của vật kính không thay đổi, nếu khoảng cách làm việc bị rút ngắn, góc khẩu độ cần phải tăng lên. NA của mục tiêu công suất cao càng cao thì khoảng cách làm việc càng nhỏ.
Độ sáng của gương so với Độ sáng của trường
(1) Độ sáng của ảnh trong gương là độ sáng của ảnh, nó biểu thị độ sáng của ảnh mà mắt quan sát được. Yêu cầu không được mờ, không chói, không mỏi.
(2) Độ sáng của trường nhìn là độ sáng của trường nhìn dưới kính hiển vi, bị ảnh hưởng bởi các yếu tố khác nhau như vật kính, thị kính và cường độ nguồn sáng.
Mối quan hệ giữa độ sáng của hình ảnh phản chiếu và các thông số kỹ thuật khác của kính hiển vi có hai điểm chính.
(1) Độ sáng của hình ảnh phản chiếu tỷ lệ với bình phương của khẩu độ số (NA). Trong cùng điều kiện, độ sáng của vật kính có NA lớn được cải thiện rõ rệt.
(2) Độ sáng của ảnh qua gương tỉ lệ nghịch với bình phương độ phóng đại toàn phần. Trong cùng điều kiện, độ phóng đại của thị kính tăng lên và độ sáng của ảnh phản chiếu giảm xuống.
vật kính
Vật kính là thành phần quang học tạo ảnh đầu tiên của kính hiển vi và bao gồm nhiều nhóm thấu kính được gắn với nhau. Tiêu cự là tổng độ dài tiêu cự của nhóm thấu kính.
Tùy thuộc vào mức độ hiệu chỉnh quang sai màu, quang sai, độ cong trường, v.v., cũng như các đặc điểm độc quyền, có nhiều loại vật kính khác nhau: (kế hoạch) vật kính tiêu sắc, (kế hoạch) vật kính tiêu sắc, vật kính siêu phẳng và vật kính đặc biệt, vân vân.
thị kính
Thị kính phóng đại ảnh thật của vật kính là độ phóng đại của ảnh trung gian là độ phóng đại thứ hai. Cấu tạo thị kính tương đối đơn giản, gồm nhiều thấu kính xếp thành nhiều nhóm. Điểm mà các tia sáng đi qua thị kính cắt nhau ở cực đỉnh gọi là điểm đặt mắt, đó là vị trí quan sát ảnh tốt nhất.
Thị kính có nhiều cấu hình độ phóng đại, 10X là loại được sử dụng phổ biến nhất; 5X có khả năng tái tạo hình ảnh cao hơn nhưng độ phóng đại lại nhỏ; Thị kính 20X có độ phóng đại lớn nhất nhưng độ rõ của hình ảnh bị giảm. Lựa chọn theo nhu cầu thực tế.
tụ điện
Thấu kính tụ điện được sử dụng để bù đắp lượng ánh sáng thiếu hụt, thay đổi thích hợp các đặc tính ánh sáng của nguồn sáng, tập trung mẫu và cải thiện độ chiếu sáng. Nó nằm dưới sân khấu và phải khớp khi sử dụng NA Lớn hơn hoặc bằng 0.40 mục tiêu. Nó có nhiều cấu trúc khác nhau và các yêu cầu đối với tụ quang cũng khác nhau đối với khẩu độ số của vật kính.
1. Tụ sáng Abbe: Tụ quang Abbe bao gồm hai thấu kính, có khả năng thu sáng tốt hơn. Khi vật kính của kính hiển vi thông thường là NA Lớn hơn hoặc bằng 0.60, hiệu chỉnh quang sai màu và quang sai hình cầu là không đầy đủ và cần được sử dụng đồng thời.
2. Tụ quang tiêu sắc không phẳng: Tụ quang tiêu sắc bao gồm một loạt thấu kính, có thể hiệu chỉnh quang sai màu và quang sai cầu và thu được hình ảnh ưng ý. Đây là thiết bị tốt nhất trong quan sát trường sáng, được trang bị kính hiển vi tiên tiến và vật kính có độ phóng đại thấp Không áp dụng.
3. Các tụ điện khác đề cập đến các tụ điện được sử dụng cho các mục đích khác ngoài trường sáng ở trên, chẳng hạn như tụ điện trường tối, tụ điện tương phản pha, tụ điện phân cực, tụ điện giao thoa vi sai, v.v.
