Jalur optik mikroskop optik biasa
1. Mikroskop optik biasa adalah instrumen optik presisi. Di masa lalu, mikroskop sederhana hanya terdiri dari beberapa lensa, sedangkan mikroskop saat ini terdiri dari satu set lensa. Mikroskop optik biasa biasanya dapat memperbesar objek 1500-2000 kali. (1) Struktur mikroskop Struktur mikroskop optik biasa dapat dibagi menjadi dua bagian: satu adalah perangkat mekanis, dan yang lainnya adalah sistem optik. Hanya ketika kedua bagian ini bekerja sama dengan baik, mikroskop dapat berfungsi. Pertama, perangkat mekanis mikroskop Perangkat mekanis mikroskop meliputi bingkai, laras lensa, konverter lensa objektif, panggung, batang dorong, sekrup kasar, sekrup mikro, dan komponen lainnya. Braket terdiri dari alas dan lengan cermin. Panggung dan laras lensa terpasang padanya, yang merupakan dasar untuk memasang komponen sistem perbesaran optik.
(2) Lensa mata terhubung ke laras lensa dari laras lensa, dan konverter terhubung ke bagian bawah, membentuk ruang gelap antara lensa mata dan lensa objektif (dipasang di bawah konverter). Jarak dari trailing edge objektif ke ujung laras disebut panjang laras mekanis. Karena perbesaran lensa objektif adalah untuk panjang laras lensa tertentu. Perubahan panjang laras lensa tidak hanya akan mengubah perbesaran, tetapi juga memengaruhi kualitas gambar. Oleh karena itu, saat menggunakan mikroskop, panjang laras lensa tidak dapat diubah sesuka hati. Secara internasional, panjang barel standar mikroskop ditetapkan pada 160mm, dan nomor ini ditandai pada wadah lensa objektif.
(3) Pengubah lensa objektif Pengubah lensa hidung dapat dilengkapi dengan 3 hingga 4 lensa objektif, biasanya tiga lensa objektif (perbesaran rendah, perbesaran tinggi, lensa oli). Mikroskop Nikon dilengkapi dengan empat lensa objektif. Dengan memutar konverter, setiap lensa objektif dapat dihubungkan ke tabung lensa sesuai kebutuhan, dan lensa okuler pada tabung lensa membentuk sistem pembesar.
(4) Ada lubang di tengah panggung, yang merupakan jalur cahaya. Panggung dilengkapi dengan penjepit sampel pegas dan batang dorong, yang fungsinya untuk memperbaiki atau memindahkan posisi sampel sehingga objek mikroskopis tepat berada di tengah bidang pandang.
(5) Pendorong adalah alat mekanis yang menggerakkan benda uji. Itu terbuat dari bingkai logam dengan dua roda gigi propulsi, satu horizontal dan satu vertikal. Mikroskop yang baik memiliki sisik yang diukir pada batangnya untuk membuat bidang yang sangat presisi. Sistem koordinasi. Jika Anda ingin mengamati bagian tertentu dari sampel uji berulang kali, Anda dapat mencatat nilai penggaris vertikal dan horizontal selama pemeriksaan pertama, dan kemudian memindahkan batang dorong sesuai dengan nilai untuk menemukan posisi sampel asli.
(6) Spiral kasar adalah mekanisme yang mengatur jarak antara lensa objektif dan spesimen dengan menggerakkan laras lensa. Pada mikroskop tua, setelah spiral kasar diputar ke depan, lensa turun dan mendekati sampel. Saat melakukan mikroskop pada mikroskop produksi baru, putar panggung ke depan dengan tangan kanan untuk menaikkan panggung untuk membawa sampel lebih dekat ke objektif dan sebaliknya.
(7) Sekrup gerakan mikro hanya dapat menggunakan sekrup gerakan kasar untuk menyesuaikan panjang fokus secara kasar. Untuk mendapatkan gambar yang tajam, Anda perlu melakukan penyesuaian lebih lanjut dengan sekrup mikro. Laras lensa bergerak 0.1 mm (100 mikron) untuk setiap putaran sekrup fretting. Spiral tebal dan tipis dari mikroskop gao-end yang baru diproduksi adalah koaksial. 2. Sistem optik mikroskop Sistem optik mikroskop terdiri dari reflektor, kondensor, lensa objektif, lensa okuler, dll. Sistem optik memperbesar objek untuk membentuk gambar objek yang diperbesar.
(1) Cermin Mikroskop optik biasa awal menggunakan cahaya alami untuk memeriksa objek, dan cermin dipasang pada bingkai. Reflektor terdiri dari permukaan datar dan cermin cekung di sisi lain, yang dapat memantulkan cahaya yang mengenainya ke pusat lensa kondensor, sehingga menerangi spesimen. Bila tidak menggunakan kondensor, gunakan cermin cekung. Cermin cekung memfokuskan cahaya. Saat menggunakan kondensor, cermin datar umumnya digunakan. Bingkai mikroskop inferior yang baru diproduksi dilengkapi dengan sumber cahaya dan sekrup penyetel arus, yang dapat menyesuaikan intensitas cahaya dengan menyesuaikan arus.
(2) Kondensor Kondensor berada di bawah meja. Ini terdiri dari lensa kondensor, aperture warna-warni dan sekrup pengangkat. Konsentrator dapat dibagi menjadi konsentrator medan terang dan konsentrator medan gelap. Mikroskop optik umum dilengkapi dengan kondensor medan terang. Kondensor Brightfield termasuk kondensor Abbe, kondensor pencerahan, dan kondensor pasir jatuh. Kondensor abbe mengalami aberasi kromatik dan sferis jika bukaan numerik objektif lebih tinggi dari 0.6. Kondensor Qiming sangat terkoreksi untuk chromatic aberration, spherical aberration dan coma. Ini adalah kondensor berkualitas tinggi untuk mikroskop brightfield, tetapi tidak cocok untuk tujuan di bawah 4x. Mengguncang kondensor dapat menggoyahkan lensa atas kondensor keluar dari jalur cahaya untuk memenuhi kebutuhan iluminasi bidang pandang luas objektif dengan pembesaran rendah (4×).
Kondensor dipasang di bawah panggung, dan fungsinya untuk memfokuskan cahaya yang dipantulkan oleh sumber cahaya pada sampel melalui cermin untuk mendapatkan penerangan yang kuat dan membuat gambar objek menjadi cerah dan jelas. Ketinggian kondensor dapat disesuaikan, sehingga fokus jatuh pada objek yang akan diperiksa, dan diperoleh kecerahan tinggi. Titik fokus kondensor umum adalah 1,25 mm di atasnya, dan batas kenaikannya adalah 0,1 mm di bawah bidang panggung. Oleh karena itu, ketebalan slide kaca yang dibutuhkan harus antara 0.8-1.2mm, jika tidak, sampel yang diperiksa tidak akan dapat fokus, yang akan mempengaruhi efek mikroskopis. Ada juga aperture warna-warni di depan kelompok lensa depan kondensor, yang dapat dibuka dan ditutup, yang memengaruhi resolusi dan kontras gambar. Jika bukaan iris dibuka terlalu besar, di luar bukaan numerik objektif, suar akan terjadi; jika aperture ditutup terlalu kecil, resolusi akan dikurangi dan kontras akan ditingkatkan. Oleh karena itu, saat mengamati, melalui penyesuaian bukaan iris, bidang diafragma (mikroskop dengan bidang diafragma) dibuka ke tangen luar pinggiran bidang pandang, sehingga objek yang tidak berada di bidang pandang tidak dapat memperoleh cahaya. . Penerangan menghindari gangguan cahaya yang tersebar.
(3) Lensa objektif yang dipasang pada konverter di ujung depan laras lensa menggunakan cahaya untuk membuat objek yang diperiksa untuk pertama kalinya. Kualitas pencitraan objektif memiliki pengaruh yang menentukan pada resolusi. Performa objektif bergantung pada bukaan numerik objektif (bukaan numerik disingkat NA). Bukaan numerik setiap objektif ditandai pada wadah objektif. Semakin besar aperture numerik, semakin baik kinerja objektif. Ada banyak jenis lensa objektif, yang dapat diklasifikasikan dari sudut yang berbeda: Menurut perbedaan media antara lensa depan lensa objektif dan objek yang akan diperiksa, dapat dibagi menjadi: 1. Lensa objektif kering menggunakan udara sebagai media, seperti lensa objektif yang umum digunakan di bawah 4{{10}}×, aperture numerik sama dengan kurang dari 1. Oil imersi objektif sering menggunakan minyak cedar sebagai medianya. Tujuan seperti itu juga disebut lensa minyak. Perbesarannya adalah 90×-100×, dan nilai apertur numerik lebih besar dari 1. Menurut perbesaran lensa objektif, dapat dibagi menjadi: Objektif berdaya rendah mengacu pada 1× -6×, nilai NA adalah 0.04-0.15; Tujuan kekuatan sedang mengacu pada 6×-25×, nilai NA adalah 0.15-0.40; Tujuan daya tinggi mengacu pada 25 ×—63×, nilai NA adalah 0,35—0,95; Tujuan perendaman minyak mengacu pada 90×—100×, nilai NA adalah 1,25-1,40. Menurut tingkat koreksi aberasi, klasifikasi dapat dibagi menjadi: Lensa objektif akromatik adalah lensa objektif yang umum digunakan, ditandai dengan "Ach" pada cangkangnya, lensa objektif ini dapat menghilangkan aberasi kromatik yang dibentuk oleh lampu merah dan cyan. Lampu. Ini sering digunakan bersama dengan lensa mata Huygens dalam mikroskop. Objektif apokromatik ditandai dengan kata "Apo" pada wadah objektif. Selain mengoreksi aberasi kromatik cahaya merah, biru, dan hijau, juga dapat mengoreksi perbedaan fasa yang disebabkan oleh cahaya kuning. Hal ini sering digunakan dalam hubungannya dengan kompensasi eyepieces. Lensa objektif khusus dibuat berdasarkan lensa objektif di atas untuk mencapai efek pengamatan spesifik tertentu. Seperti: lensa objektif dengan cincin koreksi, lensa objektif dengan diafragma bidang, lensa objektif kontras fase, lensa objektif fluoresensi, lensa objektif bebas regangan, lensa objektif tanpa tutup, lensa objektif jarak jauh, dll. Lensa objektif yang umum digunakan saat ini penelitian adalah: tujuan semi-apokromatik (FL), tujuan rencana (Plan), tujuan rencana apochromatic (Plan Apo), tujuan rencana super (Splan, superplan apochromat) tujuan (Splan) Apo), dll.
(4) Lensa Mata Fungsi lensa mata adalah untuk memperbesar kembali bayangan nyata yang diperbesar oleh lensa objektif, dan memantulkan bayangan benda tersebut ke mata pengamat. Struktur lensa okuler lebih sederhana daripada lensa objektif. Lensa mata mikroskop optik biasa biasanya terdiri dari dua lensa. Lensa atas disebut "lensa mata" dan lensa bawah disebut "lensa medan". Di antara lensa atas dan bawah atau di bawah kedua lensa, ada diafragma annular logam atau "diafragma bidang". Setelah perbesaran, bayangan tengah lensa objektif jatuh pada bidang bidang diafragma, sehingga mikrometer okuler dapat ditempatkan. Lensa okuler yang umum digunakan pada mikroskop optik adalah okuler For Huygens, jika perlu melakukan penelitian, umumnya pilih okuler dengan performa yang lebih baik, seperti okuler kompensasi (K), okuler datar (P), dan okuler bidang lebar (WF). Gunakan lensa mata fotografis (NFK) saat mengambil gambar.
(2) Mikroskop optik Perbesaran mikroskop dilakukan melalui lensa, dan pencitraan lensa tunggal memiliki penyimpangan, yang mempengaruhi kualitas pencitraan. Kelompok lensa yang terdiri dari satu lensa setara dengan lensa cembung dengan perbesaran yang lebih baik. Gambar 1-4 adalah mode prinsip pencitraan mikroskop. AB adalah spesimen.
(3) Kinerja mikroskop. Resolusi mikroskop tergantung pada berbagai kondisi sistem optik. Objek yang diamati harus memiliki perbesaran tinggi dan jelas. Apakah suatu objek dapat menunjukkan struktur yang jelas dan halus setelah perbesaran pertama-tama bergantung pada kinerja lensa objektif, diikuti oleh kinerja lensa okuler dan kondensor.
1. Bukaan numerik juga disebut rasio bukaan (atau rasio bukaan), disingkat NA, dan nilainya ditandai pada lensa objektif dan lensa kondensor. Bukaan dan bukaan numerik adalah parameter utama lensa objektif dan kondensor, dan juga merupakan indikator penting untuk menilai kinerjanya. Bukaan numerik berkaitan erat dengan berbagai sifat mikroskop. Ini sebanding dengan resolusi mikroskop dan berbanding terbalik dengan kedalaman fokus. Ini sebanding dengan akar kuadrat dari kecerahan bayangan cermin. Bukaan numerik dapat dinyatakan dengan rumus berikut: NA=n.sin 2 di mana: n——resolusi medium antara lensa objektif dan sampel ——sudut bukaan lensa lensa objektif Yang disebut sudut bukaan lensa mengacu pada jarak dari sumbu optik lensa objektif Sudut antara cahaya yang dipancarkan oleh titik objek atas dan tepi diameter efektif lensa depan lensa objektif ditunjukkan pada Gambar 1-5 . Sudut bukaan lensa selalu kurang dari 180 derajat . Karena indeks bias udara adalah 1, bukaan numerik dari objektif kering selalu kurang dari 1, umumnya 0.05-0.95; jika objektif minyak imersi direndam dalam minyak cedar (dengan indeks bias 1,515), bukaan numerik bisa mencapai 1,5. Sementara secara teoritis batas bukaan numerik sama dengan indeks bias media perendaman yang digunakan, dalam praktiknya, tidak mungkin mencapai batas ini dari perspektif teknologi pembuatan lensa. Biasanya dalam kisaran praktis, aperture numerik terbesar dari objektif minyak imersi adalah 1,4. Indeks bias medium dari beberapa zat adalah sebagai berikut: 1,0 untuk udara, 1,33 untuk air, 1,5 untuk kaca, 1,47 untuk gliserin, dan 1,52 untuk cedar. Pengaruh indeks bias medium pada jalur optik lensa objektif ditunjukkan pada Gambar 1-6.
2. Resolusi D dapat dinyatakan dengan rumus berikut: D=λ/2N.A. Panjang gelombang cahaya tampak adalah 0.4-0.7 mikron, dengan panjang gelombang rata-rata 0.55 mikron. Jika objektif dengan aperture numerik 0.65 digunakan, maka D {{10}}.55 mikron / 2 x 0.65=0.42 mikron . Ini berarti bahwa objek yang lebih besar dari 0,42 mikron dapat diamati dan objek yang lebih kecil dari 0,42 mikron tidak dapat dilihat. Jika objektif dengan aperture numerik 1,25 digunakan, maka D=2.20 mikron. Objek apa pun yang akan diperiksa yang panjangnya lebih besar dari nilai ini akan terlihat. Terlihat bahwa semakin kecil nilai D maka semakin tinggi resolusinya dan semakin jernih objek gambarnya. Menurut rumus di atas, resolusi dapat ditingkatkan dengan: (1) mengurangi panjang gelombang; (2) peningkatan indeks bias; (3) meningkatkan sudut lensa. Mikroskop berbasis cahaya ultraviolet dan mikroskop elektron menggunakan panjang gelombang cahaya yang pendek untuk meningkatkan resolusi untuk memeriksa objek yang lebih kecil. Resolusi lensa objektif erat kaitannya dengan ketajaman bayangan. Eyepieces tidak memiliki kemampuan ini. Lensa okuler hanya memperbesar bayangan yang dihasilkan oleh lensa objektif.
3. Perbesaran: Mikroskop memperbesar objek, pertama melalui lensa objektif * perbesaran sekunder, dan lensa mata menyebabkan perbesaran sekunder pada jarak penglihatan terang. Perbesaran adalah perbandingan volume bayangan belakang dengan benda aslinya. Oleh karena itu, perbesaran (V) mikroskop sama dengan hasil kali perbesaran lensa objektif (V1) dan perbesaran lensa okuler (V2), yaitu: V=V1×V2 Metode perhitungan perbandingan dapat diperoleh dari rumus berikut M= × D F1 F2 F1 =Panjang fokus objektif F2=Panjang fokus lensa mata =Panjang pipa cahaya D{{ 12}}Jarak pandang jernih (=250mm) =Objektif perbesaran D=Pembesaran okuler M=Pembesaran mikroskop F1 Pengaturan F2 =160mm F{ {20}}mm D=250mm F2=150mm Kemudian M= × D= 160 × 250 =40×16.7=668 kali F1 B2 4 15
4. Kedalaman fokus: Amati spesimen di bawah mikroskop. Ketika fokus berada pada bidang gambar tertentu, bayangan objek jelas, dan bidang gambar adalah bidang target. Selain permukaan target di bidang pandang, gambar objek buram juga dapat dilihat di atas dan di bawah permukaan target. Jarak antara dua permukaan ini disebut kedalaman fokus. Kedalaman fokus objektif berbanding terbalik dengan bukaan numerik dan perbesaran: semakin besar bukaan dan perbesaran numerik, semakin kecil kedalaman fokus. Oleh karena itu, penyetelan cermin oli harus lebih hati-hati daripada penyetelan cermin berdaya rendah, jika tidak maka akan mudah menyebabkan benda tergelincir dan tidak ditemukan.
