현미경의 광학 원리와 성능
전통적인 광학 현미경은 광학 시스템과 이를 지원하는 기계적 구조로 구성됩니다. 광학계에는 대물렌즈, 접안렌즈, 집광렌즈 등이 있는데, 모두 다양한 종류의 광학유리로 만들어진 복잡한 확대렌즈이다. 대물 렌즈는 표본 이미지를 확대하고 그 배율은 다음 공식에 따라 M 것입니다. M 것=Δ ∕ f '것, 여기서 f 'thing은 대물 렌즈의 초점 거리, Δ는 거리로 이해될 수 있습니다. 대물렌즈와 접안렌즈 사이. 접안렌즈는 인간 관찰을 위해 사람 앞에서 250mm의 가상 이미지로 다시 확대된 대물렌즈의 이미지가 될 것이며, 이는 대다수의 사람들이 느끼는 **** 관찰 위치, M 눈의 배율의 접안렌즈입니다. {2}}/f'eye, f'eye는 초점 거리의 접안렌즈입니다. 현미경의 전체 배율은 대물렌즈와 접안렌즈의 곱입니다. 즉, M=M object * M eyepiece=Δ * 250∕f'eye * f;object입니다. 대물렌즈와 접안렌즈의 초점 거리를 줄이면 총 배율이 늘어나는 것을 볼 수 있습니다. 즉, 현미경은 ** 및 키의 기타 미생물을 볼 수 있을 뿐만 아니라 일반 돋보기와도 차이가 있습니다.
그렇다면 더 미묘한 물체를 볼 수 있도록 배율을 높이기 위해 f'objective f'eyepiece를 제한 없이 줄이는 것이 가능합니까? 내 대답은 아니오 야! 이는 영상에 사용되는 빛의 성질이 일종의 전자기파이기 때문에 전파 과정에서 필연적으로 회절 및 간섭 현상이 발생하기 때문입니다. 마치 매일 보이는 수면의 잔물결이 장애물을 만났을 때 둥글게 될 수 있듯이, 물결의 두 기둥이 서로 만나서 파도를 강화하거나 약화시킬 수 있습니다. 점 모양의 발광 물체에서 나오는 빛의 파동이 대물렌즈를 향할 때, 대물렌즈 테두리의 대물렌즈는 빛의 전파와 회절, 간섭을 방해하게 되고, 대물렌즈는 더 이상 한 점에 모일 수 없게 되지만, 특정 크기의 반점 형성, 약하고 점차적으로 감소하는 후광 주변의 일련의 강도도 있습니다. 우리는 특정 거리에 가까운 두 개의 발광점인 에이버리 반점에 대해 밝은 반점의 중심을 호출합니다. 두 지점에 대해 확인할 수 없을 때까지 두 지점이 겹치는 경우. Riley는 두 스폿 중심 거리가 Airy 스폿의 반경과 같을 때 두 스폿을 구별할 수 있다는 기준을 제안했으며, 두 발광 점 사이의 거리 e= 0.61를 ∕n.sinA=0.61 ∕NA로, 광파의 파장으로 들어가면 인간의 눈은 약 0의 광파의 파장을 수신할 수 있습니다.4-0 .7 um, n은 중간 굴절률의 발광점으로, 여기서 발광점은 발광점의 굴절률에 위치합니다. 공기 중과 같이 발광점이 n ≒ 1인 매질의 굴절률, 수중에서 n ≒ 1.33이고, 대물렌즈의 발광점의 경우 베젤 각도가 절반인 NA, NA 대물렌즈의 개구수로 알려져 있다. 위의 공식으로부터 대물렌즈는 인간의 눈 시각 * 약 0의 날카로운 파장으로 인해 빛의 파장과 인간 눈의 한계인 개구수로 두 점 사이의 거리를 구별할 수 있습니다. 5um이고 A 각도는 90도를 넘지 않으며 sinA는 항상 1보다 작습니다. 사용 가능한 광 투과 매체 * 굴절률은 약 1.5이므로 e-값은 항상 다음보다 큽니다. 0.2 음, 이것은 광학 현미경이 * 최소 거리 한계를 구별할 수 있다는 것입니다. 현미경 배율 이미징을 통해 물체점 간격 e의 대물렌즈 해상도의 일부 NA 값을 사람의 눈으로 식별할 수 있을 만큼 확대하려면 Me가 { {31}}.15mm, 여기서 실험적인 인간 눈의 0.15mm는 작은 물체 사이의 거리가 250mm인 눈 앞에 위치한 두 개의 미세 물체를 구별할 수 있습니다. 그래서 M은 (0.15 ∕ 0.61로) NA ∕ 500N.A 이상입니다. 관찰을 하기 위해서는 관찰이 너무 힘들지 않게 하려면 M을 두 배로 하면 충분합니다. 즉, 500N.A보다 작습니다. M 이하 1000N.A 이하가 현미경 범위의 전체 배율에 대한 합리적인 선택이며, 대물렌즈의 개구수가 작은 분해능으로 제한되었기 때문에 전체 배율은 의미가 없습니다. 배율을 높이기 위한 거리가 더 작은 물체의 세부 사항을 구별하는 것이 불가능했습니다.
