Principes optiques et performances des microscopes
Le microscope optique traditionnel se compose d'un système optique et d'une structure mécanique pour les supporter. Le système optique comprend une lentille d'objectif, un oculaire et une lentille condensatrice, qui sont toutes des lentilles grossissantes complexes constituées de divers types de verre optique. L'objectif agrandira l'image de l'échantillon, son grossissement M chose par la formule suivante : M chose=Δ ∕ f' chose, où f' chose est la distance focale de l'objectif, Δ peut être compris comme la distance entre l'objectif et l'oculaire. L'oculaire sera l'image de l'objectif à nouveau agrandie en une image imaginaire devant la personne à 250 mm pour l'observation humaine, ce qui est la majorité des gens ressentent une position d'observation ****, l'oculaire du grossissement de l'œil M { {2}}/f'eye, f'eye est l'oculaire de la distance focale. Le grossissement total du microscope est le produit de l'objectif et de l'oculaire, c'est-à-dire M=M objet * M oculaire=Δ * 250∕f'eye * f;objet. On peut le voir, réduire la distance focale de l'objectif et de l'oculaire fera le grossissement total, ce qui est le microscope peut voir ** et d'autres micro-organismes de la clé, mais aussi la différence entre sa loupe et celle ordinaire.
Alors, est-il envisageable de réduire sans limite l'objectif f' de l'oculaire afin d'augmenter le grossissement afin de voir des objets plus subtils ? La réponse est non! En effet, la nature de la lumière utilisée pour imager est une sorte d'onde électromagnétique, et donc dans le processus de propagation, elle produit inévitablement des phénomènes de diffraction et d'interférence, tout comme les ondulations observées quotidiennement à la surface de l'eau lorsqu'on rencontre des obstacles peuvent être arrondies, les deux colonnes de vagues d'eau peuvent se rencontrer pour se renforcer ou s'affaiblir. Lorsque les ondes lumineuses d'un objet électroluminescent en forme de point pointent vers l'objectif, l'objectif de la jante empêche la propagation de la lumière, la diffraction et les interférences, une fois que l'objectif ne peut plus être rassemblé en un point, mais le formation d'une certaine taille de la tache, il y a aussi une série d'intensité de la périphérie du halo faible et diminuant progressivement, on appelle le centre de la tache lumineuse pour la tache d'Avery, deux points électroluminescents proches d'une certaine distance lorsque les deux spots se chevaucheront jusqu'à ce qu'il ne puisse pas être confirmé pour les deux spots. Riley a proposé un critère selon lequel lorsque la distance centrale des deux points est égale au rayon du point d'Airy, les deux points peuvent être distingués, calculé que la distance entre les deux points électroluminescents e=0.61 dans le ∕n.sinA=0.61 dans le ∕NA, où dans la longueur d'onde des ondes lumineuses, l'œil humain peut être reçu par la longueur d'onde des ondes lumineuses d'environ 0.4-0 0,7 um, n pour le point électroluminescent de l'indice de réfraction moyen, le point électroluminescent étant situé dans l'indice de réfraction du point électroluminescent. Indice de réfraction du milieu dans lequel le point d'émission de lumière, comme dans l'air, n ≈ 1, dans l'eau, n ≈ 1,33, et A pour le point d'émission de lumière de l'angle de lunette de l'objectif de la moitié, NA connue sous le nom d’ouverture numérique de l’objectif. À partir de la formule ci-dessus, l'objectif peut distinguer la distance entre les deux points par la longueur d'onde de la lumière et l'ouverture numérique des limites de l'œil humain, en raison de la longueur d'onde visuelle de l'œil humain * nette d'environ 0. 5 um, et l'angle A ne dépasse pas 90 degrés, sinA est toujours inférieur à 1, pour le milieu transmettant la lumière disponible * l'indice de réfraction d'environ 1,5, donc la valeur e est toujours supérieure à 0.2 euh, c'est le microscope optique qui peut distinguer la * plus petite limite de la distance. Grâce à l'imagerie à grossissement du microscope, si vous souhaitez pouvoir avoir une valeur NA de la résolution de l'objectif de l'espacement des points de l'objet e suffisamment agrandie pour être distinguée par l'œil humain, il est nécessaire de Me supérieur ou égal à { {31}}.15 mm, où 0.15 mm pour l'œil humain expérimental peut distinguer les deux micro-objets placés devant l'œil à 250 mm de distance entre les * petits, donc M Supérieur ou égal à (0,15 ∕ 0,61 dans le) NA ≈ 500N.A, pour faire l'observation Pour que l'observation ne soit pas trop laborieuse, M doublé suffira, soit 500N.A Moins de ou égal à M Inférieur ou égal à 1000N.A, est une sélection raisonnable du grossissement total de la plage du microscope, et alors le grossissement total n'a aucun sens, car l'ouverture numérique de l'objectif a été limitée au * petit résoluble La distance pour augmenter le grossissement a été impossible pour distinguer les détails des objets plus petits.
