Cách xem độ phóng đại của thị kính và vật kính của kính hiển vi quang học
Độ phóng đại của kính hiển vi quang học là tích của độ phóng đại của vật kính và độ phóng đại của thị kính. Ví dụ: nếu vật kính là 10× và thị kính là 10×, thì độ phóng đại là 10×10=100.
Một mục tiêu:
1. Phân loại vật kính:
Vật kính có thể được chia thành vật kính khô và vật kính ngâm chất lỏng theo các điều kiện sử dụng khác nhau; trong đó vật kính ngâm trong chất lỏng có thể được chia thành vật kính ngâm trong nước và vật kính ngâm trong dầu (độ phóng đại thường được sử dụng là 90-100 lần).
Theo độ phóng đại khác nhau, có thể chia thành vật kính có độ phóng đại thấp (dưới 10 lần), vật kính có độ phóng đại trung bình (khoảng 20 lần) và vật kính có độ phóng đại cao (40-65 lần).
Theo tình hình hiệu chỉnh quang sai, nó được chia thành vật kính sắc độ (thấu kính vật kính thường được sử dụng có thể hiệu chỉnh quang sai màu của hai màu trong quang phổ) và thấu kính vật kính tiêu sắc (thấu kính vật kính có thể hiệu chỉnh quang sai màu của ba đèn màu trong phổ, đắt tiền và ít được sử dụng hơn).
2. Các thông số chính của vật kính:
Các thông số chính của vật kính bao gồm: độ phóng đại, khẩu độ số và khoảng cách làm việc.
①, độ phóng đại là tỷ lệ giữa kích thước của hình ảnh mà mắt nhìn thấy với kích thước của mẫu vật tương ứng. Nó đề cập đến tỷ lệ chiều dài hơn là tỷ lệ diện tích. Ví dụ: Độ phóng đại là 100×, nghĩa là chiều dài của mẫu vật là 1 μm. Chiều dài của hình phóng to là 100 μm. Nếu nó được tính theo diện tích, nó sẽ được phóng đại 10,000 lần.
Độ phóng đại toàn phần của kính hiển vi bằng tích của độ phóng đại của vật kính và thị kính.
②. Khẩu độ số còn được gọi là tỷ lệ thấu kính, viết tắt là NA hoặc A, là thông số chính của vật kính và tụ quang, và tỷ lệ thuận với khả năng phân giải của kính hiển vi. Vật kính khô có khẩu độ số 0.05-0.95 và vật kính ngâm dầu (dầu tuyết tùng) có khẩu độ số là 1,25.
③. Khoảng cách làm việc đề cập đến khoảng cách từ đáy thấu kính phía trước của vật kính đến đỉnh của kính che của mẫu vật khi mẫu vật được quan sát là rõ ràng nhất. Khoảng cách làm việc của vật kính có liên quan đến độ dài tiêu cự của vật kính. Độ dài tiêu cự của vật kính càng dài thì độ phóng đại càng thấp và khoảng cách làm việc càng dài. Ví dụ: Vật kính 10x được đánh dấu bằng 10/0.25 và 160/0.17, trong đó 10 là độ phóng đại của vật kính; 0,25 là khẩu độ số; 160 là chiều dài của vành thấu kính (đơn vị mm); 0,17 là độ dày tiêu chuẩn của kính che (đơn vị mm) ). Khoảng cách làm việc hiệu quả của vật kính 10x là 6,5mm và khoảng cách làm việc hiệu quả của vật kính 40x là 0,48mm.
3. Chức năng của vật kính là phóng to mẫu vật lần đầu tiên. Nó là thành phần quan trọng nhất quyết định hiệu suất của kính hiển vi - mức độ phân giải.
Độ phân giải còn được gọi là độ phân giải hoặc độ phân giải. Kích thước của độ phân giải được biểu thị bằng giá trị của khoảng cách phân giải (khoảng cách tối thiểu giữa hai điểm đối tượng có thể được phân giải). Ở khoảng cách quang ảnh (25 cm), mắt người bình thường có thể nhìn rõ hai điểm vật thể 0.0cách nhau 73 mm. Giá trị 0,073mm là khoảng cách phân giải của mắt người bình thường. Khoảng cách phân giải của kính hiển vi càng nhỏ thì độ phân giải của nó càng cao, nghĩa là hiệu suất của nó càng tốt.
Độ phân giải của kính hiển vi được xác định bởi độ phân giải của vật kính và độ phân giải của vật kính được xác định bởi khẩu độ số của nó và bước sóng của ánh sáng chiếu sáng.
Khi sử dụng phương pháp chiếu sáng trung tâm thông thường (phương pháp chiếu sáng bằng quang ảnh làm cho ánh sáng đi qua mẫu vật một cách đồng đều), khoảng cách phân giải của kính hiển vi là d=0.61λ/NA
Trong đó d là khoảng cách phân giải của vật kính, tính bằng nm.
λ——bước sóng của ánh sáng chiếu sáng, tính bằng nm.
NA - khẩu độ số của vật kính
Ví dụ: độ mở số của vật kính ngâm trong dầu là 1,25, dải bước sóng ánh sáng khả kiến là 400-700nm và bước sóng trung bình là 550nm, sau đó là d=270nm, tức là bằng khoảng một nửa bước sóng của ánh sáng chiếu sáng. Nói chung, giới hạn độ phân giải của kính hiển vi với ánh sáng khả kiến là 0,2 μm.
(2) Thị kính
Vì đặt sát mắt người quan sát nên còn gọi là thị kính. Được gắn ở đầu trên của ống kính.
1. cấu trúc thị kính
Thông thường, thị kính bao gồm hai bộ thấu kính trên và dưới, thấu kính trên được gọi là thấu kính mắt và thấu kính dưới được gọi là thấu kính hội tụ hoặc thấu kính trường. Một màng ngăn được lắp đặt giữa thấu kính trên và dưới hoặc dưới thấu kính trường (kích thước của nó quyết định kích thước của trường nhìn), vì mẫu vật chỉ được chụp trên bề mặt màng chắn, một sợi tóc nhỏ có thể được dán trên màng chắn này như một con trỏ để chỉ mục tiêu của một đặc tính nào đó. Một micromet thị kính cũng có thể được đặt trên nó để đo kích thước của mẫu vật được quan sát.
Chiều dài của thị kính càng ngắn thì độ phóng đại của thị kính càng lớn (vì độ phóng đại của thị kính tỉ lệ nghịch với tiêu cự của thị kính).
2. Vai trò của thị kính
Đó là phóng đại hơn nữa ảnh thật đã được phóng đại bởi vật kính và có thể phân biệt rõ ràng đến mức mắt người có thể dễ dàng phân biệt được. Độ phóng đại thị kính thường được sử dụng là 5-16 lần.
3. Mối quan hệ giữa thị kính và vật kính
Cấu trúc tinh tế mà vật kính đã phân giải rõ ràng, nếu nó không được thị kính phóng đại lại và không thể đạt đến kích thước mà mắt người có thể phân biệt được, thì nó sẽ không thể nhìn rõ; nhưng cấu trúc tinh tế không thể phân biệt bằng vật kính, mặc dù nó được phóng đại lại bằng thị kính công suất cao, Nó vẫn không rõ ràng, vì vậy thị kính chỉ có thể phóng đại và sẽ không cải thiện độ phân giải của kính hiển vi. Đôi khi, mặc dù vật kính có phân biệt được hai điểm vật ở gần nhau nhưng vẫn không thể nhìn rõ vì khoảng cách giữa ảnh của hai điểm vật này nhỏ hơn khoảng phân giải của mắt. Do đó, thị kính và vật kính có quan hệ với nhau và hạn chế lẫn nhau.
