Cara menentukan perbesaran lensa okuler dan lensa objektif mikroskop optik
Perbesaran mikroskop optik merupakan perkalian perbesaran lensa objektif dan perbesaran lensa okuler. Misalnya, jika lensa objektifnya 10× dan lensa okulernya 10×, maka perbesarannya adalah 10×10=100.
Satu lensa objektif:
1. Klasifikasi lensa objektif:
Lensa objektif dapat dibagi menjadi lensa objektif kering dan lensa objektif perendaman cair sesuai dengan kondisi penggunaan yang berbeda; diantaranya lensa objektif perendaman cair dapat dibedakan menjadi lensa objektif perendaman air dan lensa objektif perendaman minyak (pembesaran yang umum digunakan adalah 90-100 kali).
Menurut perbesaran yang berbeda, dapat dibagi menjadi lensa objektif perbesaran rendah (kurang dari 10 kali), lensa objektif perbesaran sedang (sekitar 20 kali) dan lensa objektif perbesaran tinggi (40-65 kali).
Menurut situasi koreksi aberasi, lensa ini dibagi menjadi lensa objektif akromatik (biasa digunakan, lensa objektif yang dapat mengoreksi aberasi kromatik dua jenis cahaya warna dalam spektrum) dan lensa objektif apokromatik (lensa objektif yang dapat mengoreksi penyimpangan kromatik). penyimpangan tiga macam warna cahaya dalam spektrum, yang mahal dan jarang digunakan).
2. Parameter utama lensa objektif:
Parameter utama lensa objektif meliputi: perbesaran, bukaan numerik, dan jarak kerja.
① Pembesaran mengacu pada rasio ukuran gambar yang dilihat oleh mata dengan ukuran spesimen yang bersangkutan. Ini mengacu pada rasio panjang daripada rasio luas. Contoh: Faktor perbesarannya adalah 100×, yang mengacu pada spesimen dengan panjang 1 μm. Panjang gambar yang diperbesar adalah 100 μm. Jika dihitung berdasarkan luas, maka diperbesar 10,000 kali.
Perbesaran total mikroskop sama dengan hasil perkalian perbesaran objektif dan lensa okuler.
②. Bukaan numerik disebut juga rasio bukaan, disingkat NA atau A. Ini adalah parameter utama lensa objektif dan kondensor, dan berbanding lurus dengan resolusi mikroskop. Sasaran kering memiliki bukaan numerik sebesar 0.05-0.95 dan sasaran imersi minyak (minyak cedar) memiliki bukaan numerik 1,25.
③. Jarak kerja mengacu pada jarak dari bagian bawah lensa depan lensa objektif ke bagian atas kaca penutup spesimen ketika spesimen yang diamati paling jernih. Jarak kerja lensa objektif berhubungan dengan panjang fokus lensa objektif. Semakin panjang fokus lensa objektif, semakin kecil pembesarannya, dan semakin jauh jarak kerjanya. Contoh: 10x lensa objektif ditandai dengan 10/0.25 dan 160/0.17, dimana 10 adalah perbesaran lensa objektif; 0,25 adalah bukaan numerik; 160 adalah panjang laras lensa (dalam mm); 0,17 adalah ketebalan standar kaca penutup (dalam mm). Jarak kerja efektif lensa objektif 10x adalah 6,5 mm, dan jarak kerja efektif lensa objektif 40x adalah 0,48 mm.
3. Fungsi lensa objektif adalah untuk memperbesar benda uji untuk pertama kalinya. Ini adalah bagian terpenting yang menentukan kinerja mikroskop—resolusi.
Resolusi disebut juga resolusi atau daya penyelesaian. Besar kecilnya resolusi dinyatakan dengan nilai jarak resolusi (jarak minimum antara dua titik objek yang dapat diselesaikan). Pada jarak fotopik (25cm), mata manusia normal dapat melihat dengan jelas dua titik objek yang berjarak 0.073mm. Nilai 0,073mm merupakan jarak resolusi mata manusia normal. Semakin kecil jarak resolusi mikroskop, semakin tinggi resolusinya, dan semakin baik kinerjanya.
Besar kecilnya resolusi mikroskop ditentukan oleh resolusi lensa objektif, dan resolusi lensa objektif ditentukan oleh bukaan numeriknya dan panjang gelombang cahaya iluminasi.
Saat menggunakan metode iluminasi sentral yang umum (metode iluminasi fotopik yang memungkinkan cahaya melewati spesimen secara merata), jarak resolusi mikroskop adalah d=0.61λ/NA
Dalam rumusnya, d—jarak resolusi lensa objektif, dalam nm.
λ—panjang gelombang cahaya iluminasi, satuan nm.
NA - bukaan numerik lensa objektif
Misalnya, bukaan numerik lensa objektif pencelupan minyak adalah 1,25, dan rentang panjang gelombang cahaya tampak adalah 400-700nm. Jika panjang gelombang rata-rata adalah 550 nm, maka d=270 nm, yaitu sekitar setengah panjang gelombang cahaya iluminasi. Secara umum batas resolusi mikroskop yang disinari cahaya tampak adalah 0,2 μm.
(2), lensa mata
Karena letaknya dekat dengan mata pengamat maka disebut juga lensa okuler. Dipasang di ujung atas laras lensa.
1. Struktur lensa mata
Biasanya lensa okuler terdiri dari kumpulan lensa atas dan bawah, lensa atas disebut lensa mata, dan lensa bawah disebut lensa konvergen atau lensa medan. Diafragma (ukurannya menentukan besar kecilnya bidang pandang) dipasang di antara lensa atas dan bawah atau di bawah lensa bidang. Karena spesimen dicitrakan pada permukaan diafragma, sepotong kecil rambut dapat ditempelkan pada diafragma ini sebagai penunjuk untuk menunjukkan sasaran tertentu. Mikrometer lensa mata juga dapat ditempatkan di atasnya untuk mengukur ukuran spesimen yang diamati.
Semakin pendek panjang lensa okuler maka perbesarannya semakin besar (karena perbesaran lensa okuler berbanding terbalik dengan panjang fokus lensa okuler).
2. Peran lensa mata
Hal ini untuk semakin memperbesar bayangan nyata yang terlihat jelas yang telah diperbesar oleh lensa objektif sedemikian rupa sehingga mata manusia dapat dengan mudah membedakannya dengan jelas. Perbesaran lensa okuler yang umum digunakan adalah 5-16 kali.
3. Hubungan antara lensa okuler dan lensa objektif
Struktur halus yang telah terlihat jelas oleh lensa objektif, jika tidak diperbesar kembali oleh lensa okuler dan tidak dapat mencapai ukuran yang dapat dibedakan oleh mata manusia, maka tidak akan terlihat dengan jelas; namun struktur halus yang tidak dapat diatasi oleh lensa objektif masih dapat terlihat jelas meskipun diperbesar kembali dengan lensa mata berkekuatan tinggi, sehingga lensa mata hanya dapat digunakan untuk pembesaran, dan tidak akan meningkatkan resolusi mikroskop. . Terkadang meskipun lensa objektif dapat membedakan dua titik benda yang sangat dekat, namun tetap saja tidak dapat melihat dengan jelas karena jarak bayangan kedua titik benda tersebut lebih kecil dibandingkan jarak resolusi mata. Oleh karena itu, lensa okuler dan lensa objektif tidak hanya berhubungan satu sama lain, tetapi juga saling membatasi.
