Optiska principer och prestanda för mikroskop
Det traditionella optiska mikroskopet består av ett optiskt system och en mekanisk struktur för att stödja dem. Det optiska systemet inkluderar en objektivlins, ett okular och en kondensatorlins, som alla är komplicerade förstoringslinser gjorda av olika sorters optiskt glas. Objektivlins kommer att förstora provbilden, dess förstoring M thing med följande formel: M thing=Δ ∕ f 'thing, där f 'thing är objektivets brännvidd, Δ kan förstås som avståndet mellan objektivlinsen och okularet. Okularet kommer att vara bilden av objektivlinsen igen förstorad till en imaginär bild framför personen 250 mm för mänsklig observation, vilket är majoriteten av människor känner **** observationsposition, okularet av förstoringen av M-ögat { {2}}/f'eye, f'eye är okularet för brännvidden. Mikroskopets totala förstoring är produkten av objektivet och okularet, dvs M=M objekt * M okular=Δ * 250∕f'eye * f;objekt. Det kan ses, minska brännvidden på objektivlinsen och okularet kommer att göra den totala förstoringen, vilket är mikroskopet kan se ** och andra mikroorganismer av nyckeln, men också skillnaden mellan dess och vanliga förstoringsglas.
Så, är det tänkbart att reducera det f'objektiva f'okularet utan begränsning för att öka förstoringen så att vi kan se mer subtila objekt? Svaret är nej! Detta beror på att naturen hos ljuset som används för att avbilda är en slags elektromagnetisk våg, och därför i utbredningsprocessen oundvikligen producerar diffraktions- och interferensfenomen, precis som de dagliga sedda krusningarna på vattenytan när man möter hinder kan avrundas, de två kolumnerna av vattenvågor kan möta varandra för att stärka eller försvaga densamma. När ljusvågor från ett punktformat ljusemitterande föremål pekar in i objektivlinsen, hindrar objektivlinsen på kanten utbredningen av ljus, diffraktion och interferens, efter att objektivlinsen inte längre kan samlas i en punkt, men bildandet av en viss storlek på fläcken, det finns också en serie av intensitet i periferin av den svaga och gradvis avtagande gloria, vi kallar mitten av den ljusa fläcken för Avery-punkten, två ljusemitterande punkter nära ett visst avstånd när de två fläckarna kommer att överlappa tills det inte kan bekräftas för de två fläckarna. Riley föreslog ett kriterium att när de två fläckarnas mittavstånd är lika med radien för den luftiga fläcken, kan de två fläckarna särskiljas, beräknat att avståndet mellan de två ljusemitterande punkterna e=0.61 in i ∕n.sinA=0.61 in i ∕NA, där in i våglängden för ljusvågor, det mänskliga ögat kan tas emot av våglängden för ljusvågor på ungefär 0.4-0 .7 um, n för Ijusemitteringspunkten för det medelhöga brytningsindexet, där Ijusemitteringspunkten är belägen i Ijusemitteringspunktens brytningsindex. Brytningsindex för mediet där den ljusemitterande punkten, såsom i luften, n ≈ 1, i vattnet, n ≈ 1,33, och A för den ljusemitterande punkten för objektivlinsens ramvinkel för halvan, NA känd som den numeriska bländaren för objektivlinsen. Från formeln ovan kan objektivlinsen särskilja avståndet mellan de två punkterna genom ljusets våglängd och den numeriska bländaren för det mänskliga ögats begränsningar, på grund av det mänskliga ögats syn * skarp våglängd på cirka 0. 5 um, och A-vinkeln inte är mer än 90 grader, sinA är alltid mindre än 1, för det tillgängliga ljusgenomsläppliga mediet * brytningsindexet på cirka 1,5, så e-värdet är alltid större än 0.2 um, det här är det optiska mikroskopet som kan urskilja den * minsta gränsen för avståndet. Genom mikroskopförstoringsavbildningen, om du vill kunna få ett visst NA-värde av objektivlinsens upplösning för objektets punktavstånd e förstorat till tillräckligt för att kunna särskiljas av det mänskliga ögat, är det nödvändigt för Mig Större än eller lika med { {31}}.15 mm, där 0.15 mm för det experimentella mänskliga ögat kan skilja mellan de två mikroobjekten placerade framför ögat på 250mm avståndet mellan * lilla, så M Större än eller lika med (0,15 ∕ 0,61 in i) NA ≈ 500N.A, för att göra observation För att göra observationen inte alltför mödosam, kommer M fördubblad att räcka, det vill säga 500N.A Mindre än eller lika med M Mindre än eller lika med 1000N.A, är ett rimligt urval av den totala förstoringen av mikroskopomfånget, och då är den totala förstoringen meningslös, eftersom objektivlinsens numeriska bländare har begränsats till den * lilla lösbara avstånd för att öka förstoringen har varit omöjligt att särskilja detaljerna i de mindre föremålen.
