광학현미경의 접안렌즈와 대물렌즈 배율을 결정하는 방법
광학현미경의 배율은 대물렌즈의 배율과 접안렌즈의 배율을 곱한 값입니다. 예를 들어 대물렌즈가 10×이고 접안렌즈가 10×인 경우 배율은 10×10=100입니다.
대물렌즈 1개:
1. 대물렌즈의 분류:
대물렌즈는 다양한 사용 조건에 따라 건식 대물렌즈와 액침식 대물렌즈로 나눌 수 있습니다. 그 중 액침식 대물렌즈는 수침식 대물렌즈와 유침식 대물렌즈로 나눌 수 있습니다(일반적으로 사용되는 배율은 90-100배).
다양한 배율에 따라 저배율 대물렌즈(10배 미만), 중배율 대물렌즈(약 20배), 고배율 대물렌즈(40-65배)로 나눌 수 있습니다.
수차 보정 상황에 따라 무색 대물 렌즈(일반적으로 사용되며 스펙트럼에서 두 종류의 색수차를 보정할 수 있는 대물 렌즈)와 무색 대물 렌즈(색수차를 보정할 수 있는 대물 렌즈)로 구분됩니다. 스펙트럼에서 세 가지 종류의 색광 수차로 비용이 많이 들고 거의 사용되지 않습니다.
2. 대물렌즈의 주요 매개변수:
대물렌즈의 주요 매개변수에는 배율, 개구수 및 작동 거리가 포함됩니다.
① 배율은 눈에 보이는 이미지의 크기와 해당 표본의 크기의 비율을 말합니다. 면적의 비율이 아닌 길이의 비율을 의미합니다. 예: 배율은 100×이며, 이는 길이가 1μm인 시편을 나타냅니다. 확대된 이미지의 길이는 100μm입니다. 면적으로 계산하면 10000배로 확대됩니다.
현미경의 총 배율은 대물렌즈와 접안렌즈 배율의 곱과 같습니다.
②. 개구수는 개구율이라고도 하며 NA 또는 A로 약칭합니다. 이는 대물렌즈와 집광기의 주요 매개변수이며 현미경의 분해능에 정비례합니다. 건식 대물렌즈의 개구수는 0.05-0.95이고 오일 침지형 대물렌즈(삼나무 오일)의 개구수는 1.25입니다.
③. 작동거리(Working Distance)란 관찰된 시료가 가장 선명할 때 대물렌즈 전면렌즈 하단에서 시료 커버글래스 상단까지의 거리를 말합니다. 대물렌즈의 작동 거리는 대물렌즈의 초점 거리와 관련이 있습니다. 대물렌즈의 초점 거리가 길수록 배율은 낮아지고 작동 거리는 길어집니다. 예: 10x 대물 렌즈는 10/0.25 및 160/0.17로 표시됩니다. 여기서 10은 배율입니다. 대물렌즈; 0.25는 개구수입니다. 160은 렌즈 배럴의 길이(mm 단위)입니다. 0.17은 커버 유리의 표준 두께(mm 단위)입니다. 10x 대물 렌즈의 유효 작동 거리는 6.5mm이고, 40x 대물 렌즈의 유효 작동 거리는 0.48mm입니다.
3. 대물렌즈의 기능은 처음으로 표본을 확대하는 것입니다. 현미경의 성능을 결정짓는 가장 중요한 부분, 바로 해상도입니다.
해상도는 해상도(Resolution) 또는 해상력(Resolving Power)이라고도 합니다. 해상도의 크기는 해상도 거리(해상될 수 있는 두 객체 지점 사이의 최소 거리) 값으로 표현됩니다. 포토픽 거리(25cm)에서 일반 인간의 눈은 0.073mm 떨어져 있는 두 물체 지점을 명확하게 볼 수 있습니다. 0.073mm의 값은 정상적인 인간 눈의 해상도 거리입니다. 현미경의 분해능 거리가 작을수록 분해능이 높아지고 성능이 향상됩니다.
현미경의 분해능 크기는 대물렌즈의 분해능에 따라 결정되며, 대물렌즈의 분해능은 개구수와 조명광의 파장에 따라 결정됩니다.
일반적인 중앙 조명 방식(빛이 시료를 고르게 통과하도록 하는 포토픽 조명 방식)을 사용할 경우 현미경의 분해 거리는 d=0.61λ/NA입니다.
공식에서 d——대물 렌즈의 분해 거리(nm)입니다.
λ - 조명광의 파장, 단위 nm.
NA - 대물렌즈의 개구수
예를 들어, 유침식 대물렌즈의 개구수는 1.25이고 가시광선의 파장 범위는 400-700nm입니다. 평균 파장이 550 nm이면 d=270 nm이며 이는 조명 광 파장의 약 절반입니다. 일반적으로 가시광선을 조사하는 현미경의 분해능 한계는 0.2μm입니다.
(2), 접안렌즈
관찰자의 눈에 가깝기 때문에 접안렌즈라고도 합니다. 렌즈 배럴 상단에 설치됩니다.
1. 접안렌즈의 구조
일반적으로 접안렌즈는 상부 렌즈와 하부 렌즈 세트로 구성되며, 상부 렌즈를 아이 렌즈, 하부 렌즈를 수렴 렌즈 또는 필드 렌즈라고 합니다. 다이어프램(그 크기에 따라 시야의 크기가 결정됨)이 상부 렌즈와 하부 렌즈 사이 또는 필드 렌즈 아래에 설치됩니다. 표본이 다이어프램 표면에 이미지화되기 때문에 작은 머리카락 조각을 이 다이어프램에 접착하여 특정 대상을 나타내는 포인터로 사용할 수 있습니다. 관찰된 표본의 크기를 측정하기 위해 접안렌즈 마이크로미터를 그 위에 놓을 수도 있습니다.
접안렌즈의 길이가 짧을수록 배율이 커집니다(접안렌즈의 배율은 접안렌즈의 초점 거리에 반비례하기 때문입니다).
2. 접안렌즈의 역할
대물렌즈로 확대한 선명하게 해상된 실상을 인간의 눈이 쉽게 구별할 수 있을 정도로 더욱 확대하는 것이다. 일반적으로 사용되는 접안렌즈의 배율은 5-16배입니다.
3. 접안렌즈와 대물렌즈의 관계
대물렌즈로 명확하게 분해된 미세 구조를 접안렌즈로 다시 확대하지 않고 사람의 눈으로 식별할 수 있는 크기에 도달하지 못하면 명확하게 볼 수 없습니다. 그러나 대물렌즈로 분해할 수 없는 미세한 구조는 고배율 접안렌즈로 다시 확대해도 여전히 선명하게 볼 수 있으므로 접안렌즈는 확대용으로만 사용할 수 있으며 현미경의 분해능은 향상되지 않습니다. . 때로는 대물렌즈가 매우 가까운 두 물체 지점을 구별할 수 있지만, 이 두 물체 지점의 이미지 사이의 거리가 눈의 해상도 거리보다 작기 때문에 여전히 명확하게 볼 수 없습니다. 따라서 접안렌즈와 대물렌즈는 서로 관련될 뿐만 아니라 서로를 제한하기도 합니다.
