מיקרוסקופ פרמטרים טכניים נפוצים ושמות עצם
צמצם מספרי NA
צמצם מספרי NA מתייחס לאינדקס השבירה (η) של המדיום בין העדשה הקדמית של עדשת המטרה לבין המדגם כפול חצי זווית הצמצם (u). הקשר הוא NA=η·sinu/2. זהו הפרמטר הטכני העיקרי של עדשת האובייקטיב ועדשת הקבל. אינדיקטור חשוב לשיפוט הביצועים של עדשת האובייקטיב מסומן על בית עדשת האובייקטיב.
ככל שהצמצם המספרי גדול יותר, כך איכות התמונה טובה יותר. לא ניתן לשנות את זווית הצמצם כאשר נצפית בעדשת האובייקטיב, וניתן לשנות את ה-NA על ידי שינוי מקדם השבירה של אמצעי תקשורת שונים. לכן, נגזרת עדשת אובייקטיבית טבילה במים, עדשת אובייקטיבית טבילה בשמן. מים η{{0}}.333, עדשת אובייקטיבי טבילת מים NA יכולה להיות 0.1~1.25; שמן ארז η=1.515, עדשת אובייקטיבי טבילת שמן NA יכולה להיות 0.80~1.45; רינג חדש bromonaphthalene η=1.66, עדשת אובייקטיבית NA גדול או שווה ל-1.40.
הצמצם המספרי עומד ביחס ישר לרזולוציה, הגדלה ובהירות התמונה, ובפרופורציה הפוך לעומק המיקוד. ככל שה-NA גדל, רוחב שדה הראייה ומרחק העבודה יורדים בהתאם.
פתרון הבעיה
רזולוציה מתייחסת למרחק הרזולוציה המינימלי שבו כתמי אור מציגים הבדלים בתהליך ההדמיה, מבוטא כ-d{0}}λ/NA, כאשר d הוא מרחק הרזולוציה המינימלי, λ הוא אורך הגל של הסיב, ו-NA הוא הצמצם המספרי של עדשת האובייקטיב. ניתן לראות שככל שה-NA גדול יותר, ה-λ קצר יותר, ה-d קטן יותר והרזולוציה גבוהה יותר. מקורות אור גלוי יכולים לפתור רק שתי נקודות אובייקט במרחק של 0.4 מיקרומטר.
שיפור הרזולוציה תלוי ב-4 גורמים קשורים: 1. שימוש במקור אור בעל אורך גל קצר יותר, λ יורד; 2. שימוש במדיום בעל מקדם שבירה גבוה יותר, η עולה, ו-NA עולה; 3. עיצוב וייצור זווית צמצם גדולה יותר של עדשת האובייקטיב; 4. הגבר את הניגודיות הבהירה והכהה של התמונה ושפר את בהירות התמונה.
לְהַשִׂיג
עומק מיקוד
הכוונה לעומק נקודת המוקד, כלומר טווח המרווחים מעל ומתחת למישור המוקד של הדגימה שגם הוא נצפה בבירור. ככל שעומק המיקוד גדול יותר, כך יותר שכבות של המדגם יהיו בפוקוס.
① עומק המיקוד הוא ביחס הפוך להגדלה הכוללת, לצמצם המספרי של עדשת האובייקט ולרזולוציית התמונה. ככל שההגדלה גבוהה יותר, ערך ה-NA גדול יותר, עומק המיקוד קטן יותר והרזולוציה גבוהה יותר.
②אינדקס השבירה של המדיום שמסביב כמו חומר ההרכבה שהוכן על ידי המדגם גדל, ועומק המיקוד הופך גדול יותר.
רוחב שדה ראייה
הכוונה לטווח האמיתי של הדגימה הכלול בשדה הראייה העגול של המיקרוסקופ, הידוע גם כקוטר שדה הראייה. ככל שהוא גדול יותר, כמות המידע המדגם גדולה יותר.
①רוחב שדה הראייה הוא פרופורציונלי למספר שדות הראייה של העינית. אם הגדלה של העינית קבועה, ככל שמספר שדה הראייה גדול יותר, כך רוחב שדה הראייה גדול יותר, מה שנוח לתצפית (הערה: מספר שדה הראייה מתייחס לרוחב שדה הראייה של מבט על העינית, מבוטא על ידי FN, ומסומן על המעטפת החיצונית של העינית). ②ההגדלה של עדשת המטרה גדלה, ורוחב שדה הראייה קטן יותר. כלומר, ניתן לראות את כל התמונה מתחת לעדשה בעלת הספק נמוך, ואת החלק ניתן לראות מתחת לעדשה בעלת העוצמה הגבוהה.
כיסוי גרוע
התקן הבינלאומי לעובי זכוכית כיסוי לדוגמה הוא 0.17 מ"מ. עדשת האובייקטיבית תוקנה להפרש פאזה זה וסומנה על המעטפת. כאשר האור עובר דרך זכוכית הכיסוי בעובי לא סטנדרטי ונכנס לאוויר, מתרחשת שבירה, והפרש הפאזות הנגרם נקרא הפרש כיסוי.
כיסוי לקוי משפיע על איכות ההדמיה המיקרוסקופית. בעת התבוננות בדגימות, עליך להבין את שלוש הנקודות הבאות:
(1) ככל שההגדלה גבוהה יותר, כך ערך ה-NA גדול יותר, והפרש הכיסוי ברור יותר. ככל שעובי הכיסוי גדל, כיסוי גרוע גדל והמיקוד הופך להיות קשה.
(2) לעדשת אובייקט טבילת השמן אין בעיה של כיסוי לקוי, מכיוון שמקדם השבירה של השמן ושל זכוכית הכיסוי הם שניהם 1.52, מה שיוצר מערכת אופטית אחידה.
(3) ככל שערך ה-NA של עדשת האובייקטיבית גדול יותר, כך השגיאה המותרת של עובי זכוכית הכיסוי קטנה יותר, ודרישות האיכות מחמירות יותר לעובי זכוכית הכיסוי.
מרחק עבודה
הכוונה למרחק בין משטח העדשה הקדמי של עדשת האובייקט לבין המדגם, המכונה גם מרחק האובייקט. בעת התבוננות, המדגם צריך להיות ב-1 ~ 2 מאורך המוקד של עדשת המטרה. זה ואורך המוקד הם שני מושגים. המיקוד של המיקרוסקופ הוא למעשה התאמת מרחק העבודה.
כאשר הצמצם המספרי (NA) של עדשת המטרה קבוע, אם מרחק העבודה מתקצר, יש להגדיל את זווית הצמצם. ה-NA של עדשת האובייקטיב בהגדלה גבוהה גדול, ומרחק העבודה הופך קטן.
בהירות מראה לעומת בהירות שדה
(1) הבהירות של תמונת המראה היא בהירות התמונה, המעידה על הבהירות והכהות של התמונה הנצפות על ידי העיניים, והיא נדרשת לא להיות עמומה, מסנוורת או עייפה.
(2) בהירות שדה הראייה היא הבהירות והחושך של שדה הראייה מתחת למיקרוסקופ, המושפעת מגורמים שונים כמו עדשת האובייקטיב, העינית ועוצמת מקור האור.
ישנן שתי נקודות עיקריות לגבי הקשר בין בהירות המראה לפרמטרים טכניים אחרים של המיקרוסקופ.
(1) בהירות תמונת המראה פרופורציונלית לריבוע של הצמצם המספרי (NA). באותם תנאים, הבהירות של עדשת האובייקטיב עם NA גדול משתפרת משמעותית.
(2) בהירות תמונת המראה עומדת ביחס הפוך לריבוע ההגדלה הכוללת. באותם תנאים, הגדלה של העינית גדלה ובהירות תמונת המראה יורדת.
