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 vật kính:
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 số 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 tiêu sắc (thường được sử dụng, vật kính có thể hiệu chỉnh quang sai màu của hai loại ánh sáng màu trong quang phổ) và vật kính tiêu sắc (ống kính vật kính có thể hiệu chỉnh quang sai màu). quang sai của ba loại ánh sáng màu trong quang phổ, đắt tiền và hiếm khi được sử dụng).
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: Hệ số phóng đại là 100×, nghĩa là mẫu vật có chiều dài 1 μm. Chiều dài của hình ảnh 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 khẩu độ, viết tắt là NA hoặc A. Đây là thông số chính của vật kính và tụ quang, và nó tỷ lệ thuận với độ 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 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 của nó 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 (tính bằng mm); 0,17 là độ dày tiêu chuẩn của kính che (tính bằng 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 đại mẫu vật lần đầu tiên và đây là bộ phận quan trọng nhất quyết định hiệu suất của kính hiển vi—độ phân giải.
Độ phân giải còn được gọi là độ phân giải hoặc khả năng 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 và hiệu suất của nó càng tốt.
Kích thước của 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 phổ biến (phương pháp chiếu sáng quang ảnh cho phép ánh sáng đi qua mẫu vật một cách đồng đều), khoảng cách phân giải của kính hiển vi là d=0.61λ/NA
Trong công thức, d——khoảng cách phân giải của vật kính, tính bằng nm.
λ—bước sóng của ánh sáng chiếu sáng, đơn vị nm.
NA - khẩu độ số của vật kính
Ví dụ: khẩu độ số của vật kính ngâm trong dầu là 1,25 và phạm vi bước sóng của ánh sáng khả kiến là 400-700nm. Nếu bước sóng trung bình là 550 nm, thì d=270 nm, bằng khoảng một nửa bước sóng của ánh sáng chiếu sáng. Nói chung, giới hạn độ phân giải của kính hiển vi được chiếu sáng bằng ánh sáng khả kiến là 0,2 μm.
2. Thị kính
Vì đặt sát mắt người quan sát nên còn được gọi là thị kính. Được lắp đặt ở đầu trên của ống kính.
1). Cấu trúc của thị kính
Thông thường, thị kính bao gồm các 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. Có một màng ngăn giữa thấu kính trên và dưới hoặc dưới gương trường (kích thước của nó xác định kích thước của trường nhìn), vì mẫu vật chỉ được chụp trên bề mặt màng, một sợi tóc nhỏ có thể được dán trên màng 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 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 hình ảnh thực được phân giải rõ ràng đã được phóng đại bằng vật kính đến mức mắt người có thể dễ dàng phân biệt rõ ràng. Độ phóng đại của thị kính thường được sử dụng là 5-16 lần.
3). Mối quan hệ giữa thị kính và vật kính
Cấu trúc tinh vi đã được vật kính phân giải rõ ràng, nếu không được thị kính phóng đại lại, không đạt được kích thước mà mắt người có thể phân biệt được thì sẽ không rõ ràng; nhưng cấu trúc tinh tế mà vật kính không thể phân biệt được, 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 rất gần nhưng vẫn không thể nhìn rõ vì khoảng cách giữa ảnh của hai điểm vật này nhỏ hơn khoảng cách phân giải của mắt. Do đó, thị kính và vật kính không chỉ liên quan đến nhau mà còn hạn chế lẫn nhau.
