Paramètres techniques optiques importants du microscope optique de Pékin

Paramètres techniques optiques importants du microscope optique de Pékin

Pendant l'examen microscopique, les gens espèrent toujours pouvoir obtenir des images idéales claires et brillantes, ce qui nécessite que les paramètres techniques optiques du microscope atteignent certaines normes et nécessitent qu'en usage, ils doivent être coordonnés en fonction de l'objectif de l'examen microscopique et la situation réelle la relation entre les paramètres. Ce n'est que de cette manière que nous pouvons donner un jeu complet aux performances du microscope et obtenir des résultats satisfaisants d'examen microscopique.

Les paramètres techniques optiques du microscope comprennent: ouverture numérique, résolution, grossissement, profondeur de mise au point, largeur de vision, mauvaise couverture, distance de travail, etc. Ces paramètres ne sont pas tous aussi élevés que possible. Ils sont interdépendants et mutuellement restrictifs. Pendant l'utilisation, la relation entre les paramètres doit être coordonnée en fonction du but de l'examen microscopique et de la situation réelle, mais la résolution devrait prévaloir. .

Ouverture numérique

L'ouverture numérique est abrégée comme Na. L'ouverture numérique est le principal paramètre technique de la lentille objective et de l'objectif du condenseur, et est un signe important pour juger de la performance des deux (en particulier pour l'objectif de l'objectif). L'ampleur de sa valeur est marquée sur la coquille de la lentille objective et de la lentille du condenseur respectivement.

L'ouverture numérique (NA) est le produit du sinus de la moitié de l'indice de réfraction (n) du milieu et de l'angle d'ouverture (U) entre l'objectif avant de l'objectif et l'objet à inspecter. La formule est la suivante: na = nsinu / 2

L'angle d'ouverture, également connu sous le nom de «angle de lentilles», est l'angle formé par le point d'objet sur l'axe optique de la lentille objective et le diamètre effectif de la lentille avant de l'objectif. Plus l'angle d'ouverture est grand, plus la luminosité de la lumière entrant dans la lentille objective, qui est proportionnelle au diamètre effectif de la lentille objective et inversement proportionnelle à la distance focale.

Pendant l'observation du microscope, si vous souhaitez augmenter la valeur NA, l'angle d'ouverture ne peut pas être augmenté. Le seul moyen est d'augmenter l'indice de réfraction n du milieu. Sur la base de ce principe, la lentille d'objectif d'immersion dans l'eau et la lentille d'objectif d'immersion d'huile sont produites. Étant donné que l'indice de réfraction n la valeur du milieu est supérieur à 1, la valeur NA peut être supérieure à 1.

L'ouverture numérique maximale est de 1,4, ce qui a atteint la limite à la fois théoriquement et techniquement. À l'heure actuelle, le bromonaphtalène avec un indice de réfraction élevé est utilisé comme milieu. L'indice de réfraction du bromonaphtalène est de 1,66, donc la valeur NA peut être supérieure à 1,4.

Il faut souligner ici que pour donner pleinement le jeu au rôle de l'ouverture numérique de la lentille objective, la valeur NA de la lentille du condenseur doit être égale ou légèrement supérieure à la valeur NA de la lentille objective pendant l'observation.

L'ouverture numérique a une relation étroite avec d'autres paramètres techniques. Il détermine et affecte presque d'autres paramètres techniques. Il est proportionnel à la résolution, proportionnel à l'agrandissement et inversement proportionnel à la profondeur de mise au point. À mesure que la valeur NA augmente, la largeur du champ de vision et la distance de travail diminueront en conséquence.

2. Résolution

La résolution du microscope se réfère à la distance minimale entre deux points d'objet qui peuvent être clairement distingués par le microscope, également appelés "taux de discrimination". La formule de calcul est σ = λ / na

Où σ est la distance de résolution minimale; λ est la longueur d'onde de la lumière; NA est l'ouverture numérique de la lentille objective. La résolution de la lentille objective visible est déterminée par le facteur NA de la lentille objective et la longueur d'onde de la source de lumière d'éclairage. Plus la valeur NA est grande et plus la longueur d'onde de la lumière d'éclairage est courte, plus la valeur σ est petite et plus la résolution est élevée.

Pour augmenter la résolution, c'est-à-dire pour réduire la valeur σ, les mesures suivantes peuvent être prises

(1) Réduisez la valeur λ de la longueur d'onde et utilisez une source lumineuse à longueur d'onde courte.

(2) Augmenter la valeur n du milieu pour augmenter la valeur NA (Na = NSINU / 2).

(3) augmenter la valeur d'ouverture u pour augmenter la valeur NA.

(4) Augmenter le contraste de la lumière et de l'obscurité.

3. Grandnification et grossissement efficace

En raison des deux grossissions à travers l'objectif et les oculaires, le grossissement total γ du microscope devrait être le produit de l'agrandissement objectif β et de l'amortissement de l'oculaire γ1:

Γ = βγ1

De toute évidence, par rapport à une loupe, un microscope peut avoir un grossissement beaucoup plus élevé, et en modifiant l'objectif et les oculaires de différentes grossissements, le grossissement du microscope peut être facilement modifié.

Le grossissement est également un paramètre important du microscope, mais on ne peut pas croire aveuglément que plus le grossissement est élevé, mieux c'est. La limite du grossissement du microscope est le grossissement effectif.

La résolution et le grossissement sont deux concepts différents mais connexes. Connexes: 500NA <γ <1000NA

Lorsque l'ouverture numérique de la lentille objective sélectionnée n'est pas assez grande, c'est-à-dire que la résolution n'est pas assez élevée, le microscope ne peut pas distinguer la structure fine de l'objet. Même si le grossissement est augmenté excessivement, seule une image avec un contour important mais des détails peu clairs peuvent être obtenus. , Appelé grossissement non valide. Inversement, si la résolution a répondu aux exigences et que le grossissement est insuffisant, le microscope a la capacité de résoudre, mais l'image est trop petite pour être clairement vue par l'œil humain. Par conséquent, afin de donner un jeu complet à la puissance de résolution du microscope, l'ouverture numérique doit être raisonnablement adaptée à l'agrandissement total du microscope.

4. Profondeur de concentration

La profondeur de mise au point est l'abréviation de la profondeur focale, c'est-à-dire lors de l'utilisation d'un microscope, lorsque l'accent est mis sur un objet, non seulement les points sur le plan du point peuvent être vus clairement, mais aussi dans une certaine épaisseur au-dessus et en dessous Ce plan pour être clair, l'épaisseur de cette partie claire est la profondeur de focus. Avec une grande profondeur de focus, vous pouvez voir la couche entière de l'objet inspecté, tandis qu'une petite profondeur de focus, vous ne pouvez voir qu'une fine couche de l'objet inspecté.

(1) La profondeur de mise au point est inversement proportionnelle à l'agrandissement total et à l'ouverture numérique de l'objectif.

(2) La profondeur de focus est importante et la résolution est réduite.

Étant donné que la profondeur de champ de l'objectif de faible puissance est grande, il est difficile de prendre des photos avec l'objectif de faible puissance. Il sera décrit en détail lors de la prise de photomicrographies.

5. Diamètre du champ de vision (champ de vision)

Lors de l'observation d'un microscope, la zone circulaire brillante que vous voyez est appelée le champ de vision, et sa taille est déterminée par le diaphragme du champ dans l'oculaire.

Le diamètre du champ de vision, également appelé largeur du champ de vision, fait référence à la plage réelle de l'objet à inspecter dans le champ de vision circulaire vu au microscope. Plus le diamètre du champ de vision est grand, plus il est facile d'observer.

Il existe une formule F = FN / β

Où f: diamètre de champ, fn: numéro de champ (numéro de champ, abrégé en FN, marqué à l'extérieur du canon de l'oculaire), β: grossissement objectif

Il peut être vu à partir de la formule:

(1) Le diamètre du champ de vision est proportionnel au nombre de champs de vue.

(2) L'augmentation de l'agrandissement de la lentille objective réduit le diamètre du champ de vision. Par conséquent, si vous pouvez voir l'ensemble de l'image de l'objet sous inspection à une lentille à faible grossissement et passer à une lentille d'objectif de grossissement élevé, vous ne pouvez voir qu'une petite partie de l'objet sous inspection.

6. Mauvaise couverture

Le système optique du microscope comprend également des lamelles. Étant donné que l'épaisseur du verre de couverture n'est pas standard, le chemin léger du verre de couverture dans l'air est réfracté et modifié, ce qui entraîne une différence de phase. C'est la différence de couverture. Une mauvaise couverture affecte la qualité du microscope.

À l'international, l'épaisseur standard du verre de couverture est de 0,17 mm et la plage admissible est de 0,16-0,18 mm. La différence de phase de cette plage d'épaisseur a été incluse dans la fabrication de la lentille objective. La valeur de 0,17 sur le boîtier de la lentille objective indique l'épaisseur du verre de couverture requise par l'objectif.

7. Distance de travail wd

La distance de travail est également appelée distance de l'objet, qui fait référence à la distance entre la surface de la lentille avant de l'objectif et l'objet à inspecter. Pendant l'examen microscopique, l'objet à inspecter doit se situer entre une et deux fois la distance focale de l'objectif. Par conséquent, l'informatique et la distance focale sont deux concepts. L'ajustement de mise au point habituel est en fait d'ajuster la distance de travail.

Dans le cas d'une ouverture numérique fixe de la lentille objective, l'angle d'ouverture court de la distance de travail est important.

Les objectifs élevés d'agrandissement avec de grandes ouvertures numériques ont une petite distance de travail.