Ouverture numérique NA
L'ouverture numérique NA fait référence à l'indice de réfraction (η) du milieu entre la lentille frontale de l'objectif et l'échantillon multiplié par la moitié de l'angle d'ouverture (u), et la relation est NA=η·sinu /2. C'est le principal paramètre technique de l'objectif et de la lentille de condenseur. Un indicateur important pour juger des performances de l'objectif est marqué sur le boîtier de l'objectif.
Plus l'ouverture numérique est grande, meilleure est la qualité de l'image. Lorsque l'objectif est observé, l'angle d'ouverture ne peut pas être modifié et la modification de l'indice de réfraction de différents supports peut modifier l'ouverture numérique. Par conséquent, une lentille d'objectif à immersion dans l'eau et une lentille d'objectif à immersion dans l'huile sont dérivées. Eau η{{0}}.333, la NA de l'objectif d'immersion dans l'eau peut être 0.1~1.25 ; huile de cèdre η=1.515, la NA de l'objectif à immersion dans l'huile peut être de 0,80 à 1,45 ; le nouvel anneau Bronaphtalène η=1.66, l'objectif NA supérieur ou égal à 1,40.
L'ouverture numérique est proportionnelle à la résolution, au grossissement, à la luminosité de l'image et inversement proportionnelle à la profondeur de champ. Lorsque l'AN augmente, la largeur du champ de vision et la distance de travail diminuent en conséquence.
Résolution
La résolution fait référence à la distance de résolution minimale à laquelle les points lumineux montrent des différences dans le processus d'imagerie, exprimée sous la forme d{{0}}λ/NA, où d est la distance de résolution minimale, λ est la longueur d'onde de l'optique fibre, et NA est l'ouverture numérique de l'objectif. On peut voir que plus la NA est grande, plus le λ est court, plus le d est petit et plus la résolution est élevée. La source de lumière visible ne peut résoudre que deux points d'objet à une distance minimale de 0,4 μm.
L'amélioration de la résolution dépend de 4 facteurs liés : 1. Lorsqu'une source lumineuse avec une longueur d'onde plus courte est utilisée, λ diminue ; 2. Lorsqu'un milieu avec un indice de réfraction plus élevé est utilisé, η augmente et NA augmente ; 3. Concevoir et fabriquer un plus grand angle d'ouverture de l'objectif ; 4. Augmentez le contraste de la lumière et de l'obscurité dans l'image et améliorez la clarté de l'image.
Gain
Profondeur de champ
Fait référence à la profondeur de champ, c'est-à-dire à la plage de la même plage claire d'observation au-dessus et au-dessous du plan focal de l'échantillon. Plus la profondeur de champ est grande, plus il y a de couches dans lesquelles l'échantillon sera net.
① La profondeur de champ est inversement proportionnelle au grossissement total, à l'ouverture numérique de l'objectif et à la résolution de l'image. Plus le grossissement est élevé, plus la valeur NA est grande, plus la profondeur de champ est petite et plus la résolution est élevée.
②L'indice de réfraction du milieu environnant tel que l'agent de montage préparé par l'échantillon augmente et la profondeur de champ devient plus grande.
Largeur du champ de vision
Fait référence à la plage réelle de l'échantillon logé dans le champ de vision circulaire du microscope, également connu sous le nom de diamètre du champ de vision. Plus il est grand, plus la quantité d'informations sur l'échantillon est importante.
① La largeur du champ de vision est proportionnelle au nombre de champs de vision de l'oculaire. Si le grossissement de l'oculaire reste inchangé, plus le nombre de champs de vision est grand, plus la largeur du champ de vision est grande, ce qui est pratique pour l'observation (Remarque : le nombre de champs de vision se réfère à la largeur du champ de vision vue de l'oculaire, qui est représenté par FN, et est marqué sur la coque de l'oculaire). ②Le grossissement de l'objectif augmente et la largeur du champ de vision devient plus petite. Autrement dit, l'ensemble de l'image est vu sous un objectif à faible puissance et la partie est vue sous un objectif à haute puissance.
mauvaise couverture
La norme internationale pour l'épaisseur du verre de couverture de l'échantillon est 0.17 mm, et l'objectif a corrigé cette aberration et est marqué sur le boîtier. Lorsque la lumière pénètre dans l'air à travers un verre de protection d'une épaisseur non standard, elle est réfractée et l'aberration qui en résulte est appelée mauvaise couverture.
Une mauvaise couverture affecte la qualité de l'imagerie microscopique. Lors de l'observation d'échantillons, vous devez comprendre les trois points suivants :
(1) Plus le grossissement est élevé, plus la valeur NA est grande et plus la différence de couverture est évidente. À mesure que l'épaisseur de la lamelle couvre-objet augmente, la mauvaise couverture augmente et la mise au point devient difficile.
(2) L'objectif à immersion dans l'huile n'a pas de problème de mauvaise couverture, car l'indice de réfraction de l'huile et du verre de couverture sont tous deux de 1,52, formant un système optique uniforme.
(3) Plus la valeur NA de la lentille d'objectif est grande, plus l'erreur admissible de l'épaisseur du verre de protection est petite et plus les exigences de qualité pour l'épaisseur du verre de protection sont strictes.
Distance de travail
Fait référence à la distance entre la surface frontale de la lentille de l'objectif et l'échantillon, également appelée distance de l'objet. L'échantillon doit être à 1 à 2 de la distance focale de l'objectif pendant l'observation. Elle et la distance focale sont deux concepts. La mise au point du microscope ajuste en fait la distance de travail.
Lorsque l'ouverture numérique (NA) de l'objectif reste inchangée, si la distance de travail est raccourcie, l'angle d'ouverture doit être augmenté. Plus l'ouverture numérique de l'objectif haute puissance est élevée, plus la distance de travail est petite.
Luminosité du miroir vs luminosité du champ
(1) La luminosité de l'image miroir est la luminosité de l'image, qui indique la luminosité de l'image observée par les yeux. Il est nécessaire de ne pas être faible, non éblouissant et non fatigué.
(2) La luminosité du champ de vision est la luminosité du champ de vision sous le microscope, qui est affectée par divers facteurs tels que l'objectif, l'oculaire et l'intensité de la source lumineuse.
La relation entre la luminosité de l'image miroir et d'autres paramètres techniques du microscope a deux points principaux.
(1) La luminosité de l'image miroir est proportionnelle au carré de l'ouverture numérique (NA). Dans les mêmes conditions, la luminosité de la lentille d'objectif avec une grande NA est considérablement améliorée.
(2) La luminosité de l'image miroir est inversement proportionnelle au carré du grossissement total. Dans les mêmes conditions, le grossissement de l'oculaire augmente et la luminosité de l'image miroir diminue.
objectif
La lentille d'objectif est le premier composant optique d'imagerie du microscope et se compose de plusieurs groupes de lentilles collées ensemble. La distance focale est la distance focale totale du groupe de lentilles.
Selon le degré de correction des aberrations chromatiques, des aberrations, de la courbure de champ, etc., ainsi que des caractéristiques propriétaires, il existe différents types d'objectifs : objectifs (plan) achromatiques, objectifs (plan) apochromatiques, objectifs ultra-plan et spécialisés, etc.
oculaire
L'oculaire grossit l'image réelle de l'objectif, qui est le grossissement de l'image intermédiaire, qui est le deuxième grossissement. La structure de l'oculaire est relativement simple, composée de plusieurs lentilles réparties en plusieurs groupes. Le point où les rayons lumineux traversant l'oculaire se croisent en haut s'appelle le point oculaire, qui est la meilleure position pour l'observation par imagerie.
Les oculaires ont une variété de configurations de grossissement, 10X est le plus couramment utilisé ; 5X a une reproductibilité d'imagerie plus élevée, mais le grossissement est faible ; Les oculaires 20X ont le plus grand grossissement, mais la clarté de l'image est réduite. Choisissez en fonction des besoins réels.
condenseur
La lentille de condenseur est utilisée pour compenser le manque de quantité de lumière, modifier de manière appropriée les propriétés lumineuses de la source lumineuse, focaliser l'échantillon et améliorer l'éclairage. Il est situé sous la scène et doit être mis en correspondance lors de l'utilisation d'un objectif NA supérieur ou égal à 0.40. Il a une variété de structures et les exigences pour le condenseur sont également différentes pour l'ouverture numérique de l'objectif.
1. Condenseur Abbe: Le condenseur Abbe se compose de deux lentilles, qui ont une meilleure capacité de collecte de lumière. Lorsque l'objectif du microscope ordinaire est NA Supérieur ou égal à 0.60, la correction de l'aberration chromatique et de l'aberration sphérique est incomplète et doit être utilisée ensemble.
2. Condenseur aplanatique achromatique : Le condenseur achromatique se compose d'une série de lentilles, qui peuvent corriger l'aberration chromatique et l'aberration sphérique et obtenir une imagerie satisfaisante. C'est le meilleur pour l'observation en champ clair, équipé d'un microscope avancé et d'un objectif à faible grossissement Non applicable.
3. Les autres condenseurs font référence aux condenseurs utilisés à d'autres fins que le fond clair ci-dessus, tels que les condenseurs à fond noir, les condenseurs à contraste de phase, les condenseurs polarisés, les condenseurs à interférence différentielle, etc.
