Spécifications techniques optiques importantes du microscope
Lors de l'inspection microscopique, les gens espèrent toujours avoir une image idéale claire et lumineuse, ce qui nécessite que les paramètres techniques optiques du microscope répondent à certaines normes et exige que lors de son utilisation, il soit coordonné en fonction de l'objectif de l'inspection microscopique et de la situation réelle La relation entre les paramètres. Ce n'est qu'ainsi que nous pourrons pleinement jouer le rôle du microscope et obtenir des résultats d'inspection microscopique satisfaisants.
Les paramètres techniques optiques du microscope comprennent : l'ouverture numérique, la résolution, le grossissement, la profondeur de champ, la largeur du champ de vision, la mauvaise couverture, la distance de travail, etc. Ces paramètres ne sont pas d'autant plus élevés, ils sont liés et se restreignent autre, lors de l'utilisation, la relation entre les paramètres doit être coordonnée en fonction de l'objectif de l'inspection au microscope et de la situation réelle, mais la résolution doit prévaloir.
1. Ouverture numérique
L'ouverture numérique est abrégée en NA. L'ouverture numérique est le principal paramètre technique de l'objectif et de l'objectif à condenseur, et c'est un symbole important pour juger des performances des deux (en particulier pour l'objectif). La taille de sa valeur numérique est respectivement marquée sur le boîtier de l'objectif et de la lentille du condenseur.
L'ouverture numérique (NA) est le produit de l'indice de réfraction (n) du milieu entre la lentille frontale de l'objectif et l'objet à inspecter et le sinus de la moitié de l'angle d'ouverture (u). La formule est la suivante : NA=nsinu/2
L'angle d'ouverture, également appelé "angle de la bouche du miroir", est l'angle formé par le point objet sur l'axe optique de l'objectif et le diamètre effectif de la lentille frontale de l'objectif. Plus l'angle d'ouverture est grand, plus le flux lumineux entrant dans l'objectif est important, ce qui est proportionnel au diamètre effectif de l'objectif et inversement proportionnel à la distance du point focal.
Lors de l'observation au microscope, si vous souhaitez augmenter la valeur NA, l'angle d'ouverture ne peut pas être augmenté. Le seul moyen est d'augmenter la valeur de l'indice de réfraction n du milieu. Sur la base de ce principe, des lentilles d'objectif à immersion dans l'eau et des lentilles d'objectif à immersion dans l'huile sont produites. Étant donné que la valeur de l'indice de réfraction n du milieu est supérieure à 1, la valeur NA peut être supérieure à 1.
L'ouverture numérique maximale est de 1,4, ce qui a atteint la limite à la fois théorique et technique. À l'heure actuelle, le bromonaphtalène à indice de réfraction élevé est utilisé comme milieu. L'indice de réfraction du bromonaphtalène est de 1,66, la valeur NA peut donc être supérieure à 1,4.
Il faut préciser ici que pour faire jouer pleinement le rôle de l'ouverture numérique de l'objectif, la valeur NA de l'objectif condenseur doit être égale ou légèrement supérieure à celle de l'objectif lors de l'observation.
L'ouverture numérique est étroitement liée à d'autres paramètres techniques, et elle détermine et influence presque d'autres paramètres techniques. Il est proportionnel à la résolution, proportionnel au grossissement et inversement proportionnel à la profondeur de champ. À mesure que la valeur NA augmente, la largeur du champ de vision et la distance de travail diminuent en conséquence.
2. Résolution
La résolution du microscope fait référence à la distance minimale entre deux points d'objet qui peuvent être clairement distingués par le microscope, également appelée "taux de discrimination". Sa formule de calcul est σ=λ/NA
Où σ est la distance de résolution minimale ; λ est la longueur d'onde de la lumière ; NA est l'ouverture numérique de l'objectif. La résolution de la lentille d'objectif visible est déterminée par deux facteurs : la valeur NA de la lentille d'objectif et la longueur d'onde de la source d'éclairage. Plus la valeur NA est élevée, plus la longueur d'onde de la lumière d'éclairage est courte et plus la valeur σ est petite, plus la résolution est élevée.
Pour augmenter la résolution, c'est-à-dire réduire la valeur de σ, les mesures suivantes peuvent être prises
(1) Réduisez la valeur de la longueur d'onde λ et utilisez une source lumineuse à courte longueur d'onde.
(2) Augmentez la valeur n moyenne pour augmenter la valeur NA (NA=nsinu/2).
(3) Augmentez la valeur de l'angle d'ouverture u pour augmenter la valeur NA.
(4) Augmentez le contraste entre la lumière et l'obscurité.
3. Grossissement et grossissement efficace
En raison des deux grossissements de l'objectif et de l'oculaire, le grossissement total Γ du microscope doit être le produit du grossissement de l'objectif et du grossissement de l'oculaire Γ1 :
Γ= Γ1
Évidemment, par rapport à la loupe, le microscope peut avoir un grossissement beaucoup plus élevé, et le grossissement du microscope peut être facilement modifié en échangeant l'objectif et l'oculaire avec des grossissements différents.
Le grossissement est également un paramètre important du microscope, mais on ne peut pas croire aveuglément que plus le grossissement est élevé, mieux c'est. La limite du grossissement du microscope est le grossissement effectif.
La résolution et le grossissement sont deux concepts différents mais liés. Formule relationnelle : 500NA
Lorsque l'ouverture numérique de l'objectif sélectionné n'est pas assez grande, c'est-à-dire que la résolution n'est pas assez élevée, le microscope ne peut pas distinguer la structure fine de l'objet. A ce moment, même si le grossissement est excessivement augmenté, l'image obtenue ne peut être qu'une image avec un contour large mais des détails peu clairs. , appelé le grossissement invalide. À l'inverse, si la résolution répond aux exigences mais que le grossissement est insuffisant, le microscope a la capacité de résoudre, mais l'image est encore trop petite pour être clairement vue par l'œil humain. Par conséquent, afin de faire jouer pleinement le pouvoir de résolution du microscope, l'ouverture numérique doit être raisonnablement adaptée au grossissement total du microscope.
4. Profondeur de champ
La profondeur de champ est l'abréviation de profondeur de champ, c'est-à-dire que lors de l'utilisation d'un microscope, lorsque la mise au point est sur un certain objet, non seulement tous les points sur le plan de ce point peuvent être vus clairement, mais également dans une certaine épaisseur au-dessus et en dessous du plan, Pour être clair, l'épaisseur de cette partie claire est la profondeur de champ. Si la profondeur de champ est grande, vous pouvez voir toute la couche de l'objet inspecté, tandis que si la profondeur de champ est petite, vous ne pouvez voir qu'une fine couche de l'objet inspecté. La profondeur de champ a la relation suivante avec d'autres paramètres techniques :
(1) La profondeur de champ est inversement proportionnelle au grossissement total et à l'ouverture numérique de l'objectif.
(2) La profondeur de champ est grande et la résolution est réduite.
En raison de la grande profondeur de champ de l'objectif à faible grossissement, il est difficile de prendre des photos avec l'objectif à faible grossissement. Ceci sera décrit plus en détail dans des photomicrographies.
5. Diamètre du champ de vision
Lors de l'observation d'un microscope, la zone circulaire lumineuse vue est appelée le champ de vision et sa taille est déterminée par le diaphragme de champ dans l'oculaire.
Le diamètre du champ de vision est également appelé la largeur du champ de vision, qui fait référence à la portée réelle de l'objet inspecté qui peut être logée dans le champ de vision circulaire vu au microscope. Plus le diamètre du champ de vision est grand, plus il est facile à observer.
Il y a la formule F=FN/
Dans la formule, F : diamètre de champ, FN : numéro de champ (Field Number, abrégé en FN, marqué à l'extérieur du barillet de l'oculaire), : grossissement de l'objectif.
Cela ressort de la formule :
(1) Le diamètre du champ de vision est proportionnel au nombre de champs de vision.
(2) L'augmentation du grossissement de l'objectif réduit le diamètre du champ de vision. Par conséquent, si vous pouvez voir l'ensemble de l'image de l'objet inspecté sous l'objectif à faible puissance et passer à un objectif à haute puissance, vous ne pouvez voir qu'une petite partie de l'objet inspecté.
6. Mauvaise couverture
Le système optique du microscope comprend également la lamelle. En raison de l'épaisseur non standard du verre de protection, le chemin optique de la lumière après avoir pénétré dans l'air depuis le verre de protection est modifié, ce qui entraîne une différence de phase, qui est une mauvaise couverture. La génération d'une mauvaise couverture affecte la qualité sonore du microscope.
Selon les réglementations internationales, l'épaisseur standard du verre de protection est de {{0}}.17 mm et la plage autorisée est de 0.16-0.18 mm. La différence dans cette plage d'épaisseur a été calculée lors de la fabrication de la lentille d'objectif. Le 0,17 marqué sur le boîtier de l'objectif indique l'épaisseur du verre de couverture requis par l'objectif.
7. Distance de travail WD
La distance de travail est également appelée distance de l'objet, qui fait référence à la distance entre la surface de la lentille frontale de l'objectif et l'objet à inspecter. Lors de l'inspection au microscope, l'objet à inspecter doit être compris entre une et deux fois la distance focale de l'objectif. Par conséquent, elle et la distance focale sont deux concepts. Ce que l'on appelle généralement la mise au point consiste en fait à ajuster la distance de travail.
Dans le cas d'une certaine ouverture numérique de l'objectif, la distance de travail est courte et l'angle d'ouverture est grand.
Une lentille d'objectif haute puissance avec une grande ouverture numérique a une petite distance de travail.
