Giải chi tiết kiến thức kính hiển vi quang học thông thường: cấu tạo
Kính hiển vi quang học thông thường là một dụng cụ quang học chính xác. Trong khi các kính hiển vi đơn giản nhất trước đây chỉ bao gồm một vài thấu kính, thì kính hiển vi được sử dụng ngày nay bao gồm một bộ thấu kính. Kính hiển vi quang học thông thường thường có thể phóng đại vật 1500-2000 lần.
(1) Cấu trúc của kính hiển vi
Cấu trúc của kính hiển vi quang học thông thường có thể được chia thành hai phần: một phần là thiết bị cơ học và phần còn lại là hệ thống quang học. Chỉ khi hai bộ phận này phối hợp tốt với nhau thì kính hiển vi mới có thể hoạt động.
1. Cơ cấu của kính hiển vi
Thiết bị cơ khí của kính hiển vi bao gồm giá đỡ thấu kính, vành thấu kính, đầu mũi, bệ đỡ, bộ phận đẩy, vít chuyển động thô, vít chuyển động tinh và các bộ phận khác
(1) Đế gương Đế gương là giá đỡ cơ bản của kính hiển vi, bao gồm hai phần: đế và tay gương. Bệ đỡ và vành thấu kính được gắn vào nó, và nó là cơ sở để lắp đặt các bộ phận của hệ thống phóng đại quang học.
(2) Nòng kính Thị kính được nối với đỉnh của vành thấu kính và bộ chuyển đổi được nối với đáy để tạo thành một phòng tối giữa thị kính và vật kính (được lắp bên dưới bộ chuyển đổi).
Khoảng cách từ mép sau của vật kính đến đầu sau của vành thấu kính được gọi là chiều dài vành cơ học. Bởi vì độ phóng đại của vật kính có liên quan đến một độ dài nhất định của vành thấu kính. Sự thay đổi độ dài của vành thấu kính không chỉ làm thay đổi độ phóng đại mà còn ảnh hưởng đến chất lượng hình ảnh. Do đó, khi sử dụng kính hiển vi, chiều dài của ống kính không thể thay đổi tùy ý. Chiều dài nòng tiêu chuẩn của kính hiển vi được quốc tế quy định là 160mm và con số này được đánh dấu trên vỏ của vật kính.
(3) Bộ chuyển đổi vật kính Bộ chuyển đổi vật kính có thể được lắp đặt với 3-4 vật kính, thường là ba vật kính (độ phóng đại thấp, độ phóng đại cao, thấu kính dầu). Kính hiển vi Nikon được trang bị bốn vật kính. Bằng cách xoay bộ chuyển đổi, bất kỳ một trong các vật kính và vành thấu kính có thể được kết nối theo yêu cầu, tạo thành một hệ thống phóng đại với thị kính trên vành thấu kính.
(4) Sân khấu Có một lỗ ở giữa sân khấu, đó là lối đi của ánh sáng. Có các kẹp mẫu lò xo và bộ đẩy trên bệ, được sử dụng để cố định hoặc di chuyển vị trí của mẫu, sao cho vật cực nhỏ nằm ngay giữa trường quan sát.
(5) Máy đẩy là một thiết bị cơ khí để di chuyển mẫu vật. Nó bao gồm một khung kim loại với hai trục bánh răng đẩy, một trục ngang và một trục dọc. Một kính hiển vi tốt có thang tỷ lệ được khắc trên các thanh khung dọc và ngang, tạo thành một tọa độ mặt phẳng rất chính xác. Buộc. Nếu chúng ta cần quan sát lặp đi lặp lại một phần nhất định của mẫu được kiểm tra, trong lần kiểm tra đầu tiên, chúng ta có thể ghi lại giá trị của thang dọc và ngang, sau đó di chuyển bộ đẩy theo giá trị để tìm vị trí của mẫu ban đầu.
(6) Vít chuyển động thô Vít chuyển động thô là cơ chế di chuyển vành thấu kính để điều chỉnh khoảng cách giữa vật kính và mẫu vật. Trong kính hiển vi kiểu cũ, vít thô được xoắn về phía trước và thấu kính hạ xuống để tiếp cận mẫu vật. Khi sử dụng kính hiển vi mới sản xuất (chẳng hạn như kính hiển vi Nikon) để kiểm tra bằng kính hiển vi, bàn kính được vặn về phía trước bằng tay phải để nâng bàn soi lên cho phép mẫu tiếp cận vật kính và ngược lại, mẫu vật sẽ rơi ra xa. vật kính.
(7) Vít chuyển động vi mô Vít chuyển động thô chỉ có thể điều chỉnh độ dài tiêu cự một cách đại khái. Để có được hình ảnh đối tượng rõ ràng nhất, vít chuyển động vi mô cần được sử dụng để điều chỉnh thêm. Nòng thấu kính di chuyển 0.1 mm (100 micron) trên mỗi vòng quay của vi xoắn ốc. Các vòng xoắn thô và tinh chuyển động đồng trục trong các kính hiển vi mới hơn, cấp cao hơn.
Nguyên tắc tạo ảnh của kính lúp
Một thấu kính quang học làm bằng thủy tinh hoặc các vật liệu trong suốt khác có bề mặt cong có thể phóng đại và chụp ảnh các vật thể. Sơ đồ quang trình được thể hiện trên Hình 1. Vật AB nằm trong tiêu điểm F của mặt bên, kích thước bằng y, được kính lúp tạo thành ảnh ảo A'B' kích thước y'.
độ phóng đại của kính lúp
Γ=250/f'
Trong công thức, 250--khoảng cách ảnh, đơn vị là mm
f'-- tiêu cự của kính lúp, tính bằng mm
Độ phóng đại đề cập đến tỷ lệ góc trông của hình ảnh đối tượng được quan sát bằng kính lúp với góc nhìn của đối tượng được quan sát mà không cần kính lúp trong khoảng cách 250 mm.
2. Hệ thống quang học của kính hiển vi
Hệ thống quang học của kính hiển vi bao gồm gương phản xạ, tụ quang, vật kính, thị kính, v.v. Hệ thống quang học phóng to vật thể và tạo thành ảnh phóng to của vật thể. Xem Hình 1-2.
(1) Gương phản xạ Kính hiển vi quang học thông thường trước đây sử dụng ánh sáng tự nhiên để kiểm tra vật thể và gương phản xạ được lắp trên đế gương. Gương phản xạ bao gồm một gương phẳng và một gương lõm khác phản xạ ánh sáng chiếu vào nó tới tâm của thấu kính hội tụ, chiếu sáng mẫu vật. Gương lõm được sử dụng khi không sử dụng bộ ngưng tụ và gương lõm có thể ngưng tụ ánh sáng. Khi sử dụng tụ quang, người ta thường sử dụng gương phẳng. Giá đỡ ống kính kính hiển vi cao cấp mới được sản xuất được trang bị nguồn sáng và vít điều chỉnh dòng điện, có thể điều chỉnh cường độ ánh sáng bằng cách điều chỉnh kích thước dòng điện.
(2) Bộ tụ quang Bộ tụ quang nằm dưới bệ, bao gồm một thấu kính tụ quang, một lỗ óng ánh và vít nâng. Tụ điện có thể được chia thành tụ điện trường sáng và tụ điện trường tối. Kính hiển vi quang học thông thường được trang bị tụ quang trường sáng. Tụ điện trường sáng bao gồm tụ điện Abbe, tụ điện Zimmer và tụ điện lắc. Tụ quang Abbe thể hiện quang sai màu và cầu ở các khẩu độ số mục tiêu cao hơn 0.6. Tụ quang Ziming có khả năng hiệu chỉnh quang sai màu, quang sai hình cầu và quang sai hôn mê cao, đồng thời là tụ quang có chất lượng tốt nhất trong kính hiển vi trường sáng, nhưng nó không phù hợp với vật kính dưới 4 lần. Xoay tụ quang ra ngoài có thể lắc thấu kính phía trên của tụ quang ra khỏi đường đi của ánh sáng để đáp ứng nhu cầu chiếu sáng trường quan sát lớn của vật kính có độ phóng đại thấp (4×).
Bộ ngưng tụ được lắp đặt dưới sân khấu và chức năng của nó là tập trung ánh sáng do nguồn sáng phản xạ qua gương phản xạ vào mẫu, để thu được ánh sáng mạnh nhất, để hình ảnh của vật thể sáng và rõ. Chiều cao của tụ quang có thể được điều chỉnh sao cho tiêu điểm rơi vào đối tượng cần kiểm tra để có độ sáng tối đa. Tiêu điểm của một tụ quang điển hình cao hơn 1,25mm so với tiêu điểm và giới hạn tăng của nó là 0.1mm bên dưới mặt phẳng của bàn soi. Do đó, độ dày của phiến kính yêu cầu phải nằm trong khoảng 0.8-1.2mm, nếu không, mẫu cần kiểm tra sẽ không được lấy nét, điều này sẽ ảnh hưởng đến hiệu quả kiểm tra bằng kính hiển vi. Mặt trước của nhóm thấu kính trước tụ điện còn được trang bị khẩu độ ánh kim, có thể mở lên xuống, tác động đến độ phân giải và độ tương phản của hình ảnh. Nếu khẩu độ quá nhỏ, độ phân giải sẽ giảm và độ tương phản tăng. Do đó, khi quan sát, thông qua việc điều chỉnh màng chắn mống mắt, màng trường (kính hiển vi có màng trường) được mở ra để bao quanh ngoại vi của trường nhìn, do đó các vật thể không nằm trong trường nhìn không thể nhận được bất kỳ nhẹ. Chiếu sáng để tránh nhiễu từ ánh sáng tán xạ.
(3) Vật kính Vật kính được lắp trên bộ chuyển đổi ở đầu trước của ống thấu kính sử dụng ánh sáng để chụp ảnh đối tượng được kiểm tra lần đầu tiên. Chất lượng hình ảnh của vật kính có ảnh hưởng quyết định đến độ phân giải. Hiệu suất của vật kính phụ thuộc vào khẩu độ số (khẩu độ số viết tắt là NA) của vật kính. Khẩu độ số của mỗi vật kính được đánh dấu trên vỏ của vật kính. Khẩu độ số càng lớn, hiệu suất của vật kính càng tốt.
