הערכת הגדלה של מיקרוסקופים אופטיים
ניתן לסווג מיקרוסקופים אופטיים למיקרוסקופים לצפייה בגוף, מיקרוסקופים אורתוגונליים ומיקרוסקופים הפוכים, הנמצאים בשימוש נרחב בתחומים שונים כגון ביולוגיה, מדעי החומר, מינרלים, בטיחות מזון וכו'. הרזולוציה האולטימטיבית של מיקרוסקופים אופטיים מוגבלת ל-2{{ 5}}0 ננומטר. הודות למקור האור ומדיום המילוי המשמשים במיקרוסקופים אופטיים, הרזולוציה האולטימטיבית של מיקרוסקופים אופטיים יכולה להיות נמוכה עד 200 ננומטר, ויש צורך לצפות בעצמים קטנים מ-200 ננומטר בבירור באמצעות מיקרוסקופים קונפוקאליים של לייזר, מיקרוסקופים פלואורסצנטי בעל רזולוציה גבוהה, סריקה מיקרוסקופים אלקטרונים, ומיקרוסקופים כוח אטומי. השפעת ההגדלה של מיקרוסקופ אופטי על עצם אינה הגדלה של כל שטח העצם, אלא הגדלה של אורך או רוחב העצם. בדרך כלל, העין האנושית יכולה להבחין באובייקט הקטן ביותר בטווח המרחק הראייתי הוא 0.1-0.3 מ"מ, כך שבשימוש בפועל במיקרוסקופ אופטי כדי לצפות בעצמים, כמה פעמים הגדלה של האובייקט כדי להיות מסוגלת להשתמש בעין האנושית כדי להתבונן בבירור? מאמר זה נותן הערכה פשוטה של הגדלה של מיקרוסקופ אופטי.
הגדלה של מיקרוסקופ אופטי, ישנן שתי שיטות חישוב:
(1) הגדלה אופטית. הגדלה אופטית מתייחסת לעינית מהמיקרוסקופ כדי לראות את השפעת העצם מוגדלת, את תוצאות ההגדלה אנו מכנים הגדלה אופטית. החישוב של הגדלה אופטית הוא פשוט יחסית, הוא הגדלה של עדשת אובייקטיבית × הגדלה של עינית. כדי לחשב את ההגדלה של הסטריאומיקרוסקופ, למשל, ההגדלה הרציפה היא 0.7 - 4.5, העינית היא פי 10, ואז ההגדלה של הסטריאומיקרוסקופ הזה היא פי 7 - 45. אם למיקרוסקופ יש עדשת אובייקטיבית ועינית, אז ההגדלה הכוללת של המיקרוסקופ מתקבלת על ידי הצבה ישירה של ההגדלה של עדשת האובייקטיבית × ההגדלה של העינית.
(2) הגדלה דיגיטלית. הגדלה דיגיטלית מתייחסת בדרך כלל להגדלה של האובייקט לאחר הדמיה של המכשיר החיצוני. כיום קיימים בשוק יותר מיקרוסקופים טרינוקולריים, דרך ה-CCD המחובר למחשב, צג LCD וציוד הדמיה אחר לצפייה הדמית. כמה פעמים האובייקט מוגדל לאחר חיבור זה לציוד חיצוני? ניתנות שתי שיטות חישוב.
(א) אם יש נתונים מדויקים על הגודל האמיתי של העצם הנצפה, ניתן לחשב אותו על ידי הנוסחה: ההגדלה בפועל של העצם=הגודל המוגדל של האובייקט / הגודל האמיתי של האובייקט לְהִתְנַגֵד. אם הגודל האמיתי של האובייקט הוא 2 מיקרומטר, לאחר הדמיה על הצג, אתה יכול לקחת סרגל כדי למדוד את אורך האובייקט המצולם. אם האורך הנמדד של האובייקט הוא 2 מ"מ, העצם מוגדל פי 1000.
(ב) אם אין לך מושג ברור לגבי גודל האובייקט, אז אתה יכול לחשב אותו באמצעות הנוסחה הבאה.
הגדלה דיגיטלית=הגדלה אובייקטיבית של עדשה × {25.4 × גודל מסך (אינץ') / אורך אלכסון CCD} × הגדלה של הטבעת המחברת
תיאור הפרמטרים בנוסחה:
--הגדלה של עדשת האובייקטיבית מתייחסת להגדלה של עדשת האובייקטיב של המיקרוסקופ בשימוש, כגון 5x, 10x, 20x וכו';
{{0}}הגדלה של הטבעת המחברת מתייחסת להגדלה של הממשק הטרינוקולרי, בדרך כלל פי 1, אך גם 0.35,0.5x;
--25.4 x גודל מסך, הוא גודל המסך שהומר ל-mm, 1 אינץ'=25.4 מ"מ;
-- אורך אלכסון ה-CCD מתייחס לגודל השבב של ה-CCD, בדרך כלל 1/3 אינץ', 1/2 אינץ' או 2/3 אינץ', המתאים לאורך של 6 מ"מ, 8 מ"מ או 11 מ"מ, בהתאמה.
הערה: הערך המחושב על ידי נוסחת ההגדלה הדיגיטלית צריך לקחת בחשבון גם את מספר הפיקסלים על המסך בעת יישום בפועל. אם מספר הפיקסלים נמוך, קשה גם לצפות באובייקטים בגודל קטן יותר.
דוגמאות חישוב:
(1) תצפית במיקרוסקופ מטאלוגרפי של הלחמה על לוח מעגלים
פרמטרים של מיקרוסקופ: הגדלה אובייקטיבית היא פי 20, הגדלה של עינית היא פי 10, ממשק טרינוקולרי הוא פי 1, האלכסון של ה-CCD הוא 1/3 אינץ' וגודל הצג הוא 19 אינץ'.
הגדלה אופטית=הגדלה של עדשת אובייקטיבית x הגדלה של עינית=20 x 10=200 פעמים
הגדלה דיגיטלית=הגדלה של עדשת אובייקטיבית × {25.4 × גודל מסך (אינץ') / אורך אלכסון CCD } × הגדלה של טבעת החיבור=20 × {25.4 × 19/6} × {{ 8}}.67 פעמים
