כיצד לקבוע את העינית ועדשת האובייקטיב של המיקרוסקופ האופטי

Jan 18, 2023

השאר הודעה

כיצד לקבוע את העינית ועדשת האובייקטיב של המיקרוסקופ האופטי

 

הגדלה של מיקרוסקופ אופטי היא שילוב של הגדלה של עדשת האובייקט והעינית. ההגדלה היא 1010=100, למשל, אם עדשת המטרה היא 10 והעינית היא 10.

 

עדשה אובייקטיבית אחת:

 

1. סיווג עדשות אובייקטיביות:

 

על פי תנאי השימוש השונים, ניתן להפריד את עדשת האובייקטיב לעדשות אובייקטיביות יבשות ועדשות טבילה נוזלית; בין אלה, ניתן לחלק את עדשות הטבילה הנוזלית לעדשות טבילה במים ועדשות טבילה בשמן (ההגדלה הנפוצה היא פי 90-100).


ניתן לסווג אותו לעדשות אובייקטיביות בהגדלה נמוכה (פחות מפי 10), עדשות אובייקטיביות בהגדלה בינונית (בערך פי 20), ועדשות אובייקטיביות בהגדלה גבוהה בהתבסס על ההגדלות השונות (פי 40-65).

 

עדשות אובייקטיביות אכרומטיות (בדרך כלל משמשות, עדשת האובייקטיבית שיכולה לתקן את הסטייה הכרומטית של שני סוגים שונים של אור צבעוני בספקטרום) ועדשות האובייקטיביות האפוכרומטיות מפוצלות בהתאם לנסיבות תיקון הסטייה (עדשת האובייקטים שיכולה לתקן את הסטייה הכרומטית של שלושה סוגים של אור צבעוני בספקטרום, שהוא יקר וממעט בשימוש).

 

2. הפרמטרים העיקריים של עדשת האובייקטיב:

 

ההגדלה, הצמצם המספרי ומרחק העבודה הם שלושת המאפיינים העיקריים של עדשת האובייקטיב.


היחס בין גודל התמונה הנתפס בעיני העיניים לבין גודל הדגימה המקבילה מכונה הגדלה של 1. במקום יחס השטחים, הוא מתייחס ליחס האורכים. דגימה באורך של 1 מ' מתייחסת למקדם ההגדלה של 100. אורך התמונה המוגדלת הוא 100 מ'. אם הוא מחושב על סמך שטח, הוא גדול פי 10,000.


סכום ההגדלות האובייקטיביות והעינית של המיקרוסקופ הוא ההגדלה הכוללת שלו.

 

2. הקיצור NA או A מייצג צמצם מספרי, המכונה לעתים קרובות יחס צמצם. זהו המשתנה העיקרי של עדשת האובייקט והמעבה, והוא עומד ביחס הפוך לרזולוציית המיקרוסקופ. הצמצם המספרי של מטרות יבשות נע בין 0.05-0.95, ואילו זה של מטרות טבילה בשמן (שמן ארז) הוא 1.25.

 

3. המונח "מרחק עבודה" מתאר את המרחק בין החלק העליון של זכוכית הכיסוי של הדגימה לחלק התחתון של עדשת האובייקטיב כאשר הפריט הנבדק הוא הברור ביותר. אורך המוקד של עדשת המטרה משפיע על מרחק העבודה של העדשה. מרחק העבודה וההגדלה של עדשת אובייקטיבית גדלים עם הגדלת אורך המוקד. דוגמה: עדשת אובייקטיבית 10x מסומנת ב-10/0.25 ו-160/0.17, כאשר 10 היא העדשה של העדשה הגדלה, 0.25 הוא הצמצם המספרי שלו, 160 הוא אורכו (במילימטרים), ו-0.17 הוא העובי האופייני שלו (במילימטרים). מרחק העבודה האפקטיבי של עדשת האובייקטיב 10x הוא 6.5 מ"מ, ומרחק העבודה האפקטיבי של האובייקטיב 40x עדשה היא 0.48 מ"מ.

 

3. המרכיב המכריע ביותר שמשפיע על רזולוציית המיקרוסקופ הוא עדשת האובייקטיב, שתפקידה להגדיל את הדגימה בהתחלה.

 

רזולוציה וכוח פתרון הם שמות אחרים לרזולוציה. הערך של מרחק הרזולוציה מייצג את גודל הרזולוציה (המרחק המינימלי בין שתי נקודות אובייקט שניתן לפתור). עיניים אנושיות רגילות יכולות להבחין בין שתי נקודות אובייקט המרוחקות {{0}}.073 מ"מ זה מזה במרחק הצילום של 25 ס"מ. מרחק הרזולוציה של עיניים אנושיות טיפוסיות הוא 0.073 מ"מ. הרזולוציה והביצועים של המיקרוסקופ משתפרים ככל שמרחק הרזולוציה פוחת.

 

שמות אחרים לרזולוציה כוללים כוח פתרון ורזולוציה. גודל הרזולוציה מצוין על ידי ערך מרחק הרזולוציה (המרחק המינימלי בין שתי נקודות אובייקט שניתן לפתור). במרחק הצילום של 25 ס"מ, ניתן להבחין בין שתי נקודות אובייקט המרוחקות 0.073 מ"מ זו מזו על ידי עיניים אנושיות רגילות. לעין אנושית טיפוסית יש מרחק רזולוציה של 0.073 מ"מ. ככל שמרחק הרזולוציה מצטמצם, הרזולוציה והפונקציונליות של המיקרוסקופ גדלים.

 

D הוא מרחק הרזולוציה של עדשת האובייקט, מבוטא בננומטרים, בנוסחה.


-בננומטר, אורך הגל של האור המאיר.


הצמצם המספרי של עדשת האובייקטיב הוא בקיצור NA.


לדוגמה, ספקטרום האור הנראה נע בין 400 ל-700 ננומטר, והצמצם המספרי של עדשת המטרה בטבילת השמן הוא 1.25. d=270 ננומטר, או בערך מחצית מאורך הגל של האור המאיר, אם אורך הגל הממוצע הוא 550 ננומטר. בדרך כלל, למיקרוסקופים מוארים באור נראה מגבלת רזולוציה של 0.2 מ'.

 

(2), עינית


מכיוון שהיא קרובה לעיני המתבונן, היא נקראת גם עינית. מותקן בקצה העליון של קנה העדשה.


1. מבנה העינית


בדרך כלל העינית מורכבת מסטים עליונים ותחתונים של עדשות, העדשה העליונה נקראת עדשת העין, והעדשה התחתונה נקראת העדשה המתכנסת או עדשת השדה. יש דיאפרגמה בין העדשה העליונה והתחתונה או מתחת למראה השדה (גודלה קובע את גודל שדה הראייה), מכיוון שהדגימה רק מצולם על משטח הסרעפת, ניתן להדביק חתיכת שיער קטנה על הסרעפת הזו. כמצביע לציון יעד של מאפיין מסוים. ניתן להניח עליו גם מיקרומטר עינית כדי למדוד את גודל הדגימה הנצפית.


ככל שאורך העינית קצר יותר, ההגדלה גדולה יותר (מכיוון שההגדלה של העינית עומדת ביחס הפוך לאורך המוקד של העינית).


2. תפקיד העינית


זה להגדיל עוד יותר את התמונה האמיתית שנפתרה בבירור שהוגדלה על ידי עדשת האובייקטיב עד כדי כך שהעין האנושית יכולה בקלות להבחין בה בבירור. ההגדלה של עיניות נפוצות היא פי 5-16.


3. קשר בין עינית לעדשת אובייקטיבית


המבנה העדין שנפתר בבירור על ידי עדשת האובייקטיב, אם הוא לא יוגדל מחדש על ידי העינית, ולא יכול להגיע לגודל שהעין האנושית יכולה להבחין בו, אז זה לא יהיה ברור; אבל המבנה העדין שעדשת האובייקטיבית לא יכולה להבחין בו, למרות שהוא מוגדל מחדש על ידי העינית בעוצמה גבוהה, הוא עדיין לא ברור, כך שהעינית יכולה רק להגדיל, ולא תשפר את הרזולוציה של המיקרוסקופ. לפעמים למרות שעדשת האובייקט יכולה להבחין בין שתי נקודות אובייקט קרובות מאוד, עדיין אי אפשר לראות בבירור מכיוון שהמרחק בין התמונות של שתי נקודות אובייקט אלו קטן ממרחק הרזולוציה של העיניים. לכן, העינית ועדשת האובייקטיב לא רק קשורות זו לזו, אלא גם מגבילות זו את זו.
 

4 Microscope Camera

 

 

שלח החקירה