Một số thông số kỹ thuật quang học quan trọng của kính hiển vi
1, Khẩu độ số (NA)
Khẩu độ số là yếu tố chính quyết định hiệu suất của thấu kính vật kính (độ phân giải, độ sâu tiêu cự và độ sáng).
Khẩu độ số (NA) được tính bằng phương trình sau.
NA=n × Sinx
N=chiết suất của môi trường giữa mẫu và vật kính (không khí: n=1, dầu: n=1.515)
X: Góc tạo bởi trục quang và tia khúc xạ ở xa tâm vật kính.
Khi quan sát dưới kính hiển vi, nếu muốn tăng giá trị NA thì không thể tăng góc khẩu độ. Giải pháp là tăng giá trị chiết suất n của môi trường. Dựa trên nguyên tắc này, vật kính ngâm trong nước và vật kính ngâm trong dầu được chế tạo. Vì chiết suất n của môi trường lớn hơn 1 nên giá trị NA có thể lớn hơn 1.
Giá trị khẩu độ số tối đa là 1,4, đã đạt đến giới hạn lý thuyết và kỹ thuật. Hiện nay, bromonaphthalene có chiết suất cao được sử dụng làm môi trường và chiết suất của bromonaphthalene là 1,66, do đó giá trị NA có thể lớn hơn 1,4.
Ở đây cần phải chỉ ra rằng để sử dụng tối đa khẩu độ số của thấu kính vật kính, giá trị NA của thấu kính tụ quang phải bằng hoặc lớn hơn một chút so với giá trị NA của thấu kính vật kính trong quá trình quan sát,
Khẩu độ số có liên quan chặt chẽ với các thông số kỹ thuật khác, vì nó gần như quyết định và ảnh hưởng đến các thông số kỹ thuật khác. Nó tỷ lệ thuận với độ phân giải, tỷ lệ thuận với độ phóng đại và tỷ lệ nghịch với độ sâu tiêu cự. Khi giá trị NA tăng lên, trường nhìn rộng và khoảng cách làm việc sẽ giảm tương ứng.
2, Độ phân giải
Độ phân giải, còn được gọi là "tỷ lệ phân biệt đối xử" hoặc "độ phân giải". Đây là một thông số kỹ thuật quan trọng khác để đo hiệu suất của kính hiển vi.
Độ phân giải của kính hiển vi được biểu thị bằng công thức: d=l/NA
Trong công thức, d là khoảng cách phân giải tối thiểu; L là bước sóng của ánh sáng; NA là khẩu độ số của vật kính. Độ phân giải của vật kính nhìn thấy được xác định bởi hai yếu tố: giá trị NA của vật kính và bước sóng của nguồn sáng chiếu sáng. Giá trị NA càng cao, bước sóng của ánh sáng chiếu sáng càng ngắn, giá trị d càng nhỏ và độ phân giải càng cao.
Để cải thiện độ phân giải, tức là giảm giá trị d, có thể thực hiện các biện pháp sau
1. Giảm giá trị bước sóng l và sử dụng nguồn sáng có bước sóng ngắn.
2. Tăng giá trị n của môi trường và tăng giá trị NA (NA=nsinu/2).
3. Tăng góc khẩu độ.
4. Tăng độ tương phản giữa sáng và tối.
3, Tỷ lệ phóng đại
Độ phóng đại là độ phóng đại, dùng để chỉ tỷ lệ giữa kích thước của hình ảnh cuối cùng mà mắt người nhìn thấy với kích thước của vật thể ban đầu sau khi được phóng đại bởi thấu kính vật kính và sau đó là thị kính. Nó là sản phẩm của độ phóng đại của vật kính và thị kính.
Độ phóng đại cũng là một thông số quan trọng của kính hiển vi, nhưng người ta không thể mù quáng tin rằng độ phóng đại càng cao thì càng tốt. Khi lựa chọn, khẩu độ số của vật kính phải được xem xét trước tiên.
4, Độ sâu tiêu cự
Độ sâu tiêu cự là tên viết tắt của độ sâu tiêu cự, có nghĩa là khi sử dụng kính hiển vi, khi tiêu điểm thẳng hàng với một vật thể, không chỉ có thể nhìn rõ các điểm nằm trên mặt phẳng của điểm mà còn có thể nhìn thấy trong một độ dày nhất định phía trên và bên dưới máy bay. Độ dày của phần rõ ràng này được gọi là độ sâu tiêu cự.
Bạn có thể nhìn thấy toàn bộ lớp vật thể đang được kiểm tra, trong khi nếu độ sâu tiêu cự nhỏ, bạn chỉ có thể nhìn thấy một lớp mỏng của đối tượng đang được kiểm tra. Độ sâu tiêu cự có liên quan đến các thông số kỹ thuật khác như sau:
1. Độ sâu tiêu cự tỷ lệ nghịch với tổng độ phóng đại và khẩu độ số của vật kính.
2. Độ sâu tiêu cự lớn và độ phân giải giảm.
Do độ sâu trường ảnh lớn của vật kính có công suất thấp nên sẽ gây khó khăn khi chụp ảnh với vật kính có công suất thấp. Một giới thiệu chi tiết sẽ được cung cấp trong quá trình hiển vi. V Đường kính trường nhìn
Khi quan sát kính hiển vi, phạm vi nguyên mẫu sáng nhìn thấy được gọi là trường nhìn và kích thước của nó được xác định bởi khẩu độ trường nhìn trong thị kính.
Đường kính của trường nhìn, còn được gọi là chiều rộng của trường nhìn, đề cập đến phạm vi thực tế của vật thể đang được kiểm tra có thể nằm trong trường nhìn tròn được nhìn dưới kính hiển vi. Đường kính của trường nhìn càng lớn thì càng dễ quan sát.
Từ công thức có thể thấy rằng:
1. Đường kính của trường nhìn tỷ lệ thuận với số trường nhìn.
2. Tăng độ phóng đại của vật kính sẽ làm giảm đường kính trường nhìn. Do đó, nếu có thể nhìn thấy toàn cảnh đối tượng đang được kiểm tra dưới ống kính công suất thấp và được thay thế bằng vật kính công suất cao thì chỉ có thể nhìn thấy một phần nhỏ của đối tượng đang được kiểm tra.
6, Khoảng cách làm việc
Khoảng cách làm việc, còn được gọi là khoảng cách vật kính, là khoảng cách giữa bề mặt thấu kính phía trước của vật kính và vật thể đang được kiểm tra. Trong quá trình kiểm tra bằng kính hiển vi, vật được kiểm tra phải có tiêu cự từ một đến hai lần so với vật kính. Do đó, nó và tiêu cự là hai khái niệm và thứ thường được gọi là lấy nét thực ra là điều chỉnh khoảng cách làm việc.
Khi khẩu độ số của vật kính được cố định, khoảng cách làm việc càng ngắn thì góc khẩu độ càng lớn.
Vật kính có công suất cao với khẩu độ số lớn có khoảng cách làm việc nhỏ.
7, Vùng phủ sóng kém
Hệ thống quang học của kính hiển vi cũng bao gồm một tấm kính che. Do độ dày không chuẩn của kính che, đường quang học của ánh sáng đi vào không khí qua kính che trải qua sự thay đổi khúc xạ, dẫn đến sự khác biệt về độ che phủ. Việc tạo ra vùng phủ sóng kém ảnh hưởng đến chất lượng âm thanh của kính hiển vi.
Theo quy định quốc tế, độ dày tiêu chuẩn của kính che phủ là 0.17mm,
Phạm vi cho phép là {{0}}.16-0.18mm, và sự khác biệt trong phạm vi độ dày này đã được tính toán trong quá trình sản xuất thấu kính vật kính. Nhãn trên vỏ vật kính thực sự là 0,17, cho biết độ dày của kính che cần thiết cho vật kính.
